讓我們面對現(xiàn)實 - 大多數(shù)3D打印機出來的部件......有點難看。有移除支撐，粉末和樹脂清除，以及關(guān)鍵的表面和加工功能。沒有這些二次操作，印刷部件幾乎沒有價值。

正如任何零件設(shè)計師所告訴你的那樣，增材制造(AM)的復雜性可能是免費的，但后期處理需要使他或她最新的想法功能和美學上的愉悅需要大量的成本。

“我們工廠的三分之二用于后處理技術(shù)人員和設(shè)備 - 只有三分之一用于實際印刷，”位于賓夕法尼亞州阿倫敦的服務(wù)機構(gòu)ProtoCAM的增材制造副總裁Ed Graham說。“這些技術(shù)人員，平均任期為15年。在這方面我們非常幸運，因為如果你需要擁有這些技能的人，那就無處可去。對我來說，印刷是增材制造的一個更容易的部分。它的后期處理很難。“

鋤頭的艱難行

歡迎來到未來

但是什么使后處理變得如此困難，為什么它首先是必要的呢?使用激光驅(qū)動的打印機比大多數(shù)數(shù)控機床的成本更高 - 而且往往更多 - 人們會認為他們可以在黃金時間內(nèi)準備好零件，而無需人工清潔，噴砂，刮削和打磨。

要回答這些問題，有必要了解3D打印過程。AM的名字表明，通過逐漸向工件添加材料，通常一次一個紙薄層。正如辦公樓在施工期間可能需要支撐以保持墻壁和地板穩(wěn)定一樣，許多添加工藝也需要格子狀結(jié)構(gòu)形式的支撐，以防止新生工件在生產(chǎn)過程中下垂或翹曲。必須在構(gòu)建后刪除這些支持。

逐層構(gòu)建過程還會在所有非水平零件表面上創(chuàng)建階梯效應(yīng)。一旦零件離開腔室，這些層通常需要一定程度的平滑，并且功能表面可能需要二次加工。例如，孔通常需要鉸孔或鉆孔; 螺紋部件必須攻絲或螺紋銑削; 并且，根據(jù)工件的尺寸，幾何形狀和所使用的添加工藝的類型，尺寸規(guī)格小于±0.005英寸左右的特征需要在CNC加工中心，車床，EDM或磨床上完成。

還有需要考慮的原材料。從粉末床3D打印機中取出的零件類似于一個嚴重烘烤的蛋糕，金屬或塑料塊楔入其口袋和縫隙中，而從樹脂打印機的桶中出來的那些通常是粘糊糊的。同樣，必須從新生工件上除去所有這些多余的粉末或樹脂，并回收剩余的材料供以后使用。

印刷金屬部件 - 近年來AM顯著增長的一個關(guān)鍵原因 - 必須從其底板上切掉，然后進行熱處理以去除印刷過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。完成剛剛描述的二次加工后，零件經(jīng)常被涂漆，陽極氧化或電鍍，就像減少制造的部件一樣。

類似地，聚合物部件可以涂漆或電鍍，但通常在類似復活節(jié)彩蛋的過程中染色。

后處理前后的樹脂部分。

對速度的需求

幸運的是，加工和制造行業(yè)已經(jīng)對制造零件進行了幾個世紀的后處理，實際上所有用于此的傳統(tǒng)方法對3D打印組件同樣有效。但隨著AM從長期的原型技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁鞯慕K端零件制造流程，挑戰(zhàn)在于擴展和自動化這些流程以支持添加劑量產(chǎn)。

格雷厄姆說：“現(xiàn)在這個行業(yè)正在發(fā)生變化。” “使用人工來完成原型甚至幾十個零件可能具有成本效益，我們現(xiàn)在看到1000件以上的訂單。這就是為什么更高效的后處理方法現(xiàn)在變得越來越重要，因為最近所有重點都放在最終用途材料，更快的打印時間，更大的構(gòu)建包絡(luò)，以及最終更高的產(chǎn)量。“高效的后處理不僅僅是對速度的需求，然而。格雷厄姆說，重復性和一致性是手動零件加工難以實現(xiàn)的同等重要屬性。

這解釋了ProtoCAM最近對DyeMansion北美自動化零件清洗機的投資，ProtoCAM使用該自動零件清洗機對來自HP MultiJet Fusion 3D打印機的零件進行后處理。

數(shù)據(jù)驅(qū)動

類似的系統(tǒng)可從PostProcess Technologies Inc.，Buffalo，NY獲得，其為所有3D打印材料和印刷技術(shù)提供支撐去除和表面處理設(shè)備。

首席技術(shù)培訓師Andy Kottage表示，自動化，經(jīng)濟高效的后期處理取決于三個要素：硬件，軟件和化學。每個都根據(jù)零件材料和幾何形狀的獨特組合進行應(yīng)用。

“我們所有的解決方案都考慮到了這些因素，但必要的智能從軟件開始，”他解釋道。“增材制造是一個非常數(shù)據(jù)驅(qū)動的過程，我們很早就意識到我們可以使用這些數(shù)據(jù)來管理后處理零件所需的化學和機械能，并非常密切地模擬技術(shù)人員的行動?！?

整個進程如何運作?任何通過洗車駕駛車輛的人都會理解PostProcess方法，除了這種洗車能夠指導精確的磨料或化學物質(zhì)流，無論需要什么壓力和速度來移除每一個階梯，建立支撐和一點粉末。最重要的是，商店建造零件數(shù)百或數(shù)千，該系統(tǒng)專為自動化大規(guī)模生產(chǎn)而設(shè)計。

PostProcess Tech還有一種潛水技術(shù)，允許工件在罐內(nèi)的籃子內(nèi)自由漂浮，然后通過先進的泵送方案暴露于超聲波能量，熱量和化學作用，這有助于攪動部件并使其“翻轉(zhuǎn)”。 Kottage說，洗澡可以更有效地接觸。它主要用于采用熔融沉積成型，PolyJet，立體光刻和其他聚合物打印機構(gòu)建的產(chǎn)品。

通過將工件固定在碗內(nèi)，R?sler的R 150 DL-2旋轉(zhuǎn)振動器可對許多3D打印組件進行徹底和可預測的精加工。

沒有一站式購物

密歇根州巴特爾克里克R?slermetalFinishing USA的首席執(zhí)行官Bernie Kerschbaum 表示，后處理遠不是一刀切的技術(shù)。

“許多人進入增材制造業(yè)詢問，'好吧，什么是一種適合我的整理方法?'”他說?！皢栴}在于沒有一種方法，而且往往甚至不是一步到位的方法?！?

Kerschbaum表示，R?sler的后加工方法與大規(guī)模完成鑄件和鍛件，注塑成型塑料零件，金屬沖壓件和機加工零件的工藝并沒有什么不同，這是德國公司自1933年以來一直在努力解決的問題。與傳統(tǒng)制造的零件一樣，基于各種因素，可以采用任何數(shù)量的方法對3D打印的零件進行后處理。

“這些零件是如何制造的并不重要，”他說?！盁o論是加法還是減法......成功的后處理確實沒有比找到正確的過程或過程組合以獲得理想結(jié)果更多的東西。解決表面處理挑戰(zhàn)的經(jīng)驗以及對整個生產(chǎn)鏈的良好理解將有助于為任何部件找到最具成本效益的解決方案?！?