Fra 3D-modell til ferdig del: SLA 3D-utskrift i 15 trinn

3D-utskrift er mye mer enn bare å trykke på en maskin, det er en flerstegs prosess som starter med en 3D-modell på en datamaskin og ender med en slank del med perfekte dimensjoner. Denne veiledningen vil gå deg gjennom hvert av trinnene som går inn i å produsere en 3D-trykt del av industriell kvalitet. Prosessen er ikke så kompleks som noen mennesker forestiller seg og kan oppsummeres i omtrent 15 faser. La oss ta en rask titt på hver av dem igjen.

1. Importerer og behandler 3D-modellen

Før utskrift kan skje, er det nødvendig med en detaljert 3D-modell. Dette ligner på tradisjonelle teknikker som CNC-maskinering, men det er viktige forskjeller i hvordan filene utarbeides og hvilken type analyse som kreves. Filen importeres til 3D-modelleringsprogramvare, og etter en analyseperiode vil et møte finne sted for å diskutere optimaliseringer. Disse endringene er vanligvis svært små og er rettet mot å gjøre modellen lettere å skrive ut. Noen ganger kan det være uønsket å skrive ut en helt solid del på grunn av vekt- og materialavfall, slik at teknikeren vil legge til dreneringshull i 3D-modellen, noe som gjør at uherdet harpiks kan strømme ut, noe som gir en del som er lett og hul.

Render av fisket design

2. Orienter delen

Orienteringen av delen i byggekammeret er svært viktig og bestemmer mengden og posisjonen til støttestrukturene, slik at dette må avgjøres tidlig. Vanligvis vil delen plasseres slik at støttene mest vil være på den mindre synlige siden, for eksempel baksiden eller bunnen. Det er ofte best å vinkle delen på rundt 45 grader, da dette gjør det lettere å holde opp med støttemateriale. Flere vertikale deler vil være mindre stabile og krever derfor mer støttemateriale.

Behandler delen

3. Generering av støtter

Beregningene som går inn i å bestemme nøyaktig hvor du skal plassere støttene, er ekstremt komplekse og utføres best av programvaren. De programvare-genererte støttene er vanligvis ikke dårlige og vil få jobben gjort, selv om det er best at dyktige teknikere utfører litt justering basert på deres erfaring.

Programvare generert støtter

4. Klargjøre skriveren

Sammenlignet med andre teknologier som CNC-maskinering, krever SLA 3D-skrivere svært lite i ferd med å bli forberedt. Byggeplattformen er montert og tanken er fylt med harpiks. Ofte vil overflaten av den nyfylte harpiksen inneholde skum eller bobler, så dette må skrapes av. Etter dette går maskinens tilbakevirkende blad langsomt over harpiksen for å sikre at den er fullstendig.

Skygger av overflaten bobler

5. Importere filen

Mens dette foregår, blir den behandlede 3D-modellen komplett med støtter lagret som en SLC-formatfil og overført til maskinen via USB-pinne. Når den er lastet inn på maskinen, kontrolleres det nøye av utskriftslaget og den endelige utskriftsretningen er innstilt.

Filen overføres til maskinen ved hjelp av en USB-pinne

6. Utskrift

Når alt er utarbeidet, er det på tide å trykke på trykk og for produksjon til å begynne. Vi har dekket tekniske detaljer om hvordan SLA-utskrift fungerer i andre artikler, så hvis du er interessert i mekanikken til hvordan harpiksen er herdet lag for lag, kan du lese om det her . Prosessen er autonom og det er ikke nødvendig for noe personell å overvåke det nøye eller gi noe innspill under utskrift. Utskriftstiden bestemmes av et stort antall faktorer, inkludert delstørrelse, delkompleksitet, materialer som brukes, orientering, lagstørrelse og mange andre. Industrielle konstruksjoner tar ofte lengre enn 24 timer, men er generelt raskere enn tilsvarende CNC-produksjonsprosess. Når utskriften er ferdig, stiger byggeplattformen automatisk tilbake til sin opprinnelige posisjon og den ferdige delen kommer fra harpiksen.

Laseren på overflaten av harpiksen

7. Fjerne delen fra maskinen

Når delen blir skrevet ut, er den ikke i direkte kontakt med byggeplattformen, da det vil påvirke finishen. I stedet blir støttematerialet trykt direkte på grillplattformen på byggeplattformen, og så er selve delen trykt på disse støttene. Byggeplattformen er en grill slik at flytende harpiks er i stand til å strømme gjennom den. Når delen er ferdig, må delen fjernes fra byggeplattformen som krever bruk av en skrape og litt kraft. Skader på basen er ikke et problem, selv om dette materialet er i ferd med å bli fjernet uansett.

Den ferdige delen stakk seg fast til utskriftsplattformen

8. Rengjøring med alkohol og fjerning av støtter

Når en gang er fjernet, blir delen båret til alkoholbadene. Disse holdes i et separat rom under kontrollerte forhold, og håndtereren må ha full kroppsbeskyttelse. Formålet med å vaske med alkohol er å fjerne resterende uherdet harpiks på overflaten av delen og også for å gjøre støttematerialet lettere å fjerne. Det er tre alkoholbad og delen går gjennom hverandre. I det første badet er det ganske enkelt nedsenket i alkoholen og vasket forsiktig. I det andre badet brytes støttematerialet for hånd og litt børsting finner sted for å fjerne eventuelle rester som fortsatt kan være tilstede. I det tredje badet er børstingen litt mer kraftig. Når vasken er fullført, blir delen grundig sprengt med luft.

Børsting med alkohol

9. Fjerne stædig støttemateriale og sliping

Den tørkede delen plasseres deretter på en benk og personell fjerner det mest sta av støttematerialet. Dette krever skarpe verktøy og litt ferdighet og tålmodighet. Målet er å legge en jevn overflate uten å skade delen. Når den siste av det er blitt skrapt av, er det tid for den første rundingen av sliping. Dette er først og fremst å glatte ut ujevnhet forårsaket under fjerning av støttematerialet og å forberede delen til etterherding.

Rydde ut dreneringshullene

10. Etterherding

Vi har en egen artikkel om etterherding som forklarer i detalj hvorfor dette stadiet er nødvendig og hvordan det fungerer. Enkelt sagt, nyutskrevne SLA-deler har ennå ikke oppnådd det maksimale polymeriseringsnivået og trenger en ekstra herdingstid. For noen materialer er dette ikke helt nødvendig, men de fleste materialene forbedres betydelig ved å gi dem kort tid i en UV-ovn. Det er viktig at delen får en jevn kur, så ovnen er utstyrt med en plater og UV-pærer omgir delen.

I stekeovnen

11. Kvalitetskontroll

I industriell 3D-utskrift er nøyaktighet avgjørende, så det er viktig å gjøre due diligence når det gjelder kvalitetskontroll. Spesifikt er det nødvendig å bekrefte at dimensjonene til den trykte delen er innenfor de nødvendige toleranser i forhold til den opprinnelige 3D-modellen. For å få mest mulig nøyaktige målinger gjør vi bruk av en fjernstyrt robotarm. Vi bruker også et mikroskopisk kamera for å ta bilder av delflaten og kontrollere disse for grovhet eller ujevnhet.

Arkivering i dreneringshullene

12. andre runde av sliping

Det er nå tid for en annen runde sliping å finne sted, og hvis noen spesielt grove områder ble identifisert av det mikroskopiske kameraet, kan sanderen fokusere på dem. Det primære formålet med denne rundingen av sliping er å forberede delen til maling.

13. Undercoat og ytterligere sliping

Maleri finner sted i flere stadier. Først og fremst sprøytes en underbelegning på den nyslipt del. Når malingen har tørket, er det en annen runde med intens sliping som sikrer at overflaten er så glatt som mulig før hovedbelegget blir påført. Avhengig av hvilken del og mål som er nødvendig, kan det være flere runder av maling og sliping slik dette til ønsket effekt oppnås.

Sliping av underlaget

14. Påføring av toppjakke

Maleri er en av de mest ferdighetsintensive deler av hele prosessen, og dette er spesielt tilfellet når flere farger er påkrevd. Det er viktig at malingen påføres jevnt og det er veldig enkelt å påføre malingen tykkere på enkelte områder enn andre, så dette scenen utføres best av erfarent personell. Det er også viktig å unngå bobler eller støv, og maleri foregår alltid under laboratorieforhold. Når det gjelder flerfargete deler, må maskeringsbånd påføres da de forskjellige farger sprøytes på igjen. Som du kanskje kan forestille deg, er dette ekstremt detaljert og fiddly arbeid og det er ikke lett å oppnå en perfekt kontrast.

Sprøyting på toppjakke

15. Polering

Når topplakken påføres, blir overflaten polert til en attraktiv glans. Effektiv polering tar mer tid og ferdighet enn du kanskje tror, men når du utfører riktig, er resultatene fantastisk.

Den ferdige artikkelen

Gjennomføring

Hele prosessen fra begynnelse til slutt tar vanligvis bare mellom 2 og 3 dager, noe som er mye raskere enn tradisjonelle alternativer. Hvis du vil lære mer om hvordan SLA 3D-utskrift kan fungere for deg, vil vi gjerne høre fra deg!