Tingkatkan Cetakan 3D Anda: Teknik Terbukti untuk Finishing Permukaan yang Lebih Baik

Tidak rahasia lagi bahwa proses pencetakan 3D tidak langsung menghasilkan finishing permukaan berkualitas cetak injeksi langsung dari printer, namun ada berita baik. Teknologi yang membantu sudah tersedia, dan perkembangan baru terus hadir seiring waktu. Seiring semakin otomatisasinya pemroses pasca cetak, biaya bagian cetakan 3D akan menurun.

Penghapusan struktur pendukung—atau dalam kasus sintering laser selektif (SLS) dan Multi Jet Fusion (MJF), pengangkatan bubuk kue—adalah langkah pertama untuk membebaskan bagian cetakan dari struktur pendukung yang dibutuhkan selama proses pembangunan. Untuk membaca singkat tentang bagaimana kami memanfaatkan teknologi baru untuk penghapusan pendukung, lihat studi kasus PolyJet ini. Setelah bagian dibebaskan dari lapisan pendukung yang dicetak, ada banyak cara untuk mengatasi kekasaran permukaan tergantung pada bahan yang digunakan. Dalam beberapa kasus, Anda mungkin lebih baik tidak mengatasinya sama sekali jika sesuai dengan aplikasi Anda.

Departemen finishing kami menggunakan berbagai teknik untuk meningkatkan kualitas finishing permukaan setelah bagian dibangun.

Mengapa Bagian Cetakan 3D yang Halus Sangat Diminati

Mengapakah smoothing menjadi begitu populer? Banyak alasan. Smoothing dapat:

• Meningkatkan estetika
• Mengizinkan pelapis dan cat atau pewanah menempel lebih baik
• Membantu daya tahan kimia
• Mengurangi potensi korosi
• Meningkatkan daya tahan
• Mengurangi porositas, menutup permukaan penyegelan untuk pembersihan dan sterilisasi yang lebih mudah
• Menghilangkan cacat permukaan yang bisa menjadi titik lemah atau kegagalan
• Meminimalkan efek gesekan
• Meningkatkan konduktivitas
• Meningkatkan daya tahan air
• Menciptakan permukaan seperti cetak injeksi pada bagian manufaktur aditif

Ini bukanlah daftar yang komprehensif, namun mungkin memberi Anda beberapa titik pertimbangan saat mengevaluasi tekstur bagian Anda.

Mengukur Kekasaran Permukaan

Ukuran kekasaran permukaan yang paling banyak digunakan adalah Ra, atau kekasaran rata-rata antara profil kekasaran dan garis rata-rata. Ra adalah simpangan dari permukaan datar ideal yang diukur dalam microinci atau mikrometer. Semakin besar satuan Ra, semakin kasar permukaan. Misalnya, permukaan pencetakan 3D sintering laser selektif dan Multi Jet Fusion sering dibandingkan dengan gula kristal atau pasangan jeans biru.

Untuk sebagian besar insinyur, menetapkan batas atas kekasaran permukaan diperlukan karena biasanya tidak diinginkan untuk alasan mekanis atau estetika. Kadang-kadang, spesifikasi Ra digunakan ketika ergonomi faktor manusia membutuhkan “kegenggaman” pada pegangan atau sentuh layar, misalnya. Untuk penjelasan lebih dalam tentang parameter kekasaran permukaan, lihat ISO 25178.

Jika Anda mengalami masalah mendapatkan panduan Anda, klik di sini untuk mengunduh.

Mengatur Bagian FDM

Proses fused deposition modeling (FDM) menciptakan lapisan yang tidak merata selama cetakan. Ada beberapa opsi: Metode smoothing saat ini mencakup:

• Penggerus
• Pengisi celah
• Pengkilapan
• Pencat
• Vapor smoothing
• Pendam
• Lapisan epoksi
• Pelapisan logam

Setiap metode memiliki efek spesifik terhadap toleransi bagian, jadi pastikan Anda memahami setiap trade-off yang mungkin Anda buat sebelum memulai salah satu proses smoothing ini.

Mengatur Bagian Stereolithography

Proses stereolithography (SLA) menciptakan permukaan yang jauh lebih halus langsung dari printer dibandingkan FDM karena tidak mengandalkan pendekatan berbasis filamen. Dua metode umum untuk mengatur bagian SLA meliputi penggerusan manual dan media blasting. Media blasting dapat dilakukan dengan pasir, grit, atau keramik. Seringkali penggerusan tangan atau kombinasi keduanya diperlukan untuk mencapai tekstur yang seragam, dan gerakan penggerusan lingkaran bekerja paling baik. Untuk mencapai kilap yang lebih tinggi, gunakan kertas penggerus grit tinggi.

Bagian nylon ini dibuat dengan SLS menunjukkan finishing permukaan standar kami.

Mengatur Bagian Sintering Laser Selektif (SLS) dan Multi Jet Fusion

Proses pencetakan berbasis bubuk seperti SLS dan MJF dapat memanfaatkan penggerusan manual untuk aplikasi fungsional. Namun, kami telah menemukan bahwa kertas penggerus tidak cukup meluruskan permukaan ini sesuai tingkat pemeriksaan kami, bahkan dengan kertas grit tinggi, terutama jika aplikasi cat diperlukan. Hasilnya dapat terasa lebih halus, tetapi tekstur berubah menjadi lebih seperti permukaan velvet. Ini bukan perbandingan 1:1 dengan cara bagian SLA digerus. Meluruskan bahan ini sebaiknya dicapai menggunakan pemesinan.

Bagian nylon dan TPU juga bergantung pada teknik tambahan seperti smoothing kimia atau vapor untuk melelehkan permukaan menjadi tekstur yang seragam. Metode ini semakin luas digunakan. Kami selalu mewarnai bagian MJF kami hitam untuk menciptakan penampilan estetika yang seragam. Jika Anda ingin bagian SLS atau MJF yang dicatat secara halus, sebaiknya mulai dengan lapisan primer tebal untuk menutup bahan. Primer dapat dihaluskan sebelum aplikasi cat dilakukan.

Mengatur Bagian Cetakan 3D Logam

Apakah Anda mencetak atau memesin bagian logam, permukaan halus adalah yang diharapkan. Dengan manufaktur aditif, pemesinan pasca cetak adalah satu cara untuk menghilangkan tepi kasar itu. Kemungkinan lainnya mencakup:

• Shot peening seluruh bagian, atau Anda dapat mengkilap atau memburnish daerah tertentu pada bagian
• Pengkilapan elektrokimia atau penggerusan kimiawi
• Vibratory finishing, tumbling, dan centrifugal finishing juga adalah cara yang baik untuk meluruskan permukaan. Seperti media blasting dan shot peening, proses ini bekerja baik untuk finishing permukaan eksternal, tetapi mengakses permukaan internal dan saluran dapat menjadi tantangan.
• Abrasive flow machining (juga dikenal sebagai extrude hone) untuk kehalusan dinding internal. Ini menggunakan media abrasif yang pada dasarnya merosot dan membuang burr jalur internal.
• Isotropic superfinishing, yang menggunakan getaran dan pengkilapan untuk memberikan bagian finishing seperti cermin

Perlu dicatat bahwa ada beberapa kasus di mana permukaan kasar dan memaksimalkan luas permukaan keseluruhan adalah bagian integral dari desain bagian. Salah satu contoh yang paling sering dikutip adalah implan struktural yang memerlukan osteointegrasi (pertumbuhan tulang ke dalam implan) untuk mencapai fungsinya. Stryker adalah salah satu perusahaan yang memper pioneering desain implan poros aditif yang dapat dicapai.

Mengontrol finishing bagian aditif dan mengotomatisasi proses keduanya berkembang dengan cepat dan kami bersemangat untuk melihat proses tambahan apa yang akan muncul dalam lima tahun ke depan. Untuk sumber daya di saku, lihat Panduan Finishing Permukaan Cetakan 3D kami untuk melihat contoh close-up bagian dan finishing permukaan yang kami dapatkan menggunakan setiap teknologi pencetakan 3D kami.