Der additive Fertigungsprozess ist in mehreren Schritten konzipiert, und erst wenn jeder Schritt verfeinert ist, können die endgültigen Präzisionsteile erhalten werden, einschließlich der Modellierungsphase, der Druckphase usw. Sobald die Arbeit des 3D-Druckers abgeschlossen ist, normalerweise das Teil selbst muss bearbeitet werden: Dies ist die Nachbearbeitung. Nachbearbeitung bezieht sich auf alle Arbeiten, die an dem Teil durchgeführt werden, nachdem es aus der Maschine genommen wurde, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Reinigung, Oberflächenvorbereitung, Glühen und sogar Färben. Die Nachbearbeitungstechniken im 3D-Druck sind so vielfältig wie der Herstellungsprozess selbst, und jede hat ihre eigenen spezifischen Anforderungen. Aber warum ist dieser Schritt für den 3D-Druck so wichtig? Wie ist die Marktstruktur der 3D-Druck-Nachbearbeitung?
Die Nachbearbeitung im 3D-Druck wird hauptsächlich verwendet, um die Ästhetik der hergestellten Teile und ihre Leistung zu verbessern. Zum Beispiel Oberflächen glatter machen oder Bauteile härten, um ihre Festigkeit zu erhöhen und ihre elektrische Leitfähigkeit zu verändern. Während einige Nachbearbeitungstechniken auch im 3D-Druckverfahren verfügbar sind, basieren die meisten Nachbearbeitungstechniken eher auf anderen Herstellungsverfahren als auf der additiven Fertigung. Nachbearbeitungstechniken im additiven Fertigungsprozess sind etwas anders, zum Beispiel müssen FDM-Teile anders verarbeitet werden als Metallteile. Daher ist die Nachbearbeitung ein wichtiger Aspekt, der während des 3D-Druckprozesses berücksichtigt werden muss.
△ Nachbearbeitung wird verwendet, um die Ästhetik von 3D-Druckteilen zu verbessern
Einführung von Nachbearbeitungsmethoden
●Die erste ist die Reinigung von Teilen. Die Reinigung von Teilen umfasst viele, wie z. B. Entlöten, Spülen, Bürsten, Blasen usw. Das Ziel besteht darin, überschüssiges Pulver oder harziges Material zu entfernen. Je nach verwendetem Druckverfahren dauert dieser Schritt unterschiedlich lange. Beim Pulversintern beispielsweise ist dies oft ein zeitaufwändiger Schritt, der die Herstellungszeit verlängert.
●Der zweite Typ ist Glühen. Dieser Schritt dient hauptsächlich dazu, die Temperatur des Teils zu erhöhen, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Diese mechanischen Eigenschaften umfassen Hitzebeständigkeit, UV-Beständigkeit und sogar Festigkeit oder thermische Stabilität. Bei diesem Schritt handelt es sich hauptsächlich um Polymerteile – beispielsweise gibt es für Harzprozesse „Härtungs“-Maschinen, die direkt für bestimmte Drucker entwickelt wurden. Für pulvergebundene oder indirekte Metall-3D-Druckverfahren muss es entfettet und anschließend in einem geeigneten Ofen gesintert werden. Daher werden häufig Glühtechniken verwendet, um die Endeigenschaften und Funktionalität von Teilen zu verbessern.
● Es gibt zwei Klassen von Operationen, die verwendet werden können, um das Erscheinungsbild eines Teils zu optimieren: Oberflächenbehandlung und Schattierung.
Ersteres umfasst alle Methoden zur optischen Verbesserung: Glätten, Polieren, Sandstrahlen, Penetrieren oder Fräsen. Derzeit sind viele Verfahren verfügbar, um die Oberfläche eines Teils durch Hinzufügen oder Entfernen von Material zu modifizieren. Durch Schleifen werden beispielsweise Oberflächenunregelmäßigkeiten entfernt, während durch Sprühen eine Materialschicht für einen besseren Glanz aufgetragen wird.
Färben bezieht sich hauptsächlich auf Färben und Malen. Die Wahl zwischen den beiden hängt hauptsächlich vom verwendeten Bedruckstoff ab. So eignet sich beispielsweise das Färben besser für Prozesse auf Polymerpulverbasis, während das Sprühlackieren besser für Teile geeignet ist, die mit FDM hergestellt werden.
Vorteile und Einschränkungen der Nachbearbeitung
● Die Nachbearbeitung beim 3D-Druck ist ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der visuellen Wirkung eines Teils sowie zur Verbesserung seiner endgültigen Eigenschaften. Dank verschiedener Technologien können 3D-gedruckte Teile ihr volles Potenzial ausschöpfen und sogar als Endverbraucherteile verkauft werden.
● Die Nachbearbeitung ermöglicht es Benutzern, bestimmte Druckfehler zu korrigieren, die „getarnt“ werden können, indem das Erscheinungsbild gedruckter Schichten entfernt wird. Außerdem haben einige Kunststoffteile aufgrund der Nachbearbeitung ähnliche Eigenschaften wie Metallteile, was den Preis stark reduziert.
△Farbtechnologie
Natürlich hat auch die Nachbearbeitung Herausforderungen und Einschränkungen, denen der Markt seit Jahren zu begegnen versucht. Eine der größten Hürden bei der Nachbearbeitung des 3D-Drucks ist der Zeitaufwand. Laut einer jährlich von PostProcess Technologies veröffentlichten Studie gaben 53 Prozent der Teilnehmer an, ihre größte Herausforderung sei die Nachbearbeitungszeit. Diese Schritte sind immer noch zu zeitaufwändig und verfehlen den Zweck, die Fertigungszeit mit dem 3D-Druck zu verkürzen. Infolgedessen sind automatisierte Prozesse zur Wahl vieler Fachleute auf diesem Gebiet geworden. Diese automatisierten Schritte reduzieren den Arbeitsaufwand und sorgen für die Sicherheit der Mitarbeiter. Daher glaubt JR, dass die Automatisierung einer der Haupttrends auf dem Markt ist, sowohl in der Nachbearbeitung als auch beim eigentlichen Drucken von Teilen, und wir freuen uns auf weitere Innovationen in diesem Bereich!