FDM 3D打印技术后处理步骤

 一、FDM 3D打印技术后处理步骤  

快速成型（3D打印）后处理是指对采用快速成型加工技术产生的零件毛坯进行打磨、喷油等工序，并拼接装配成完整部件的过程。  

FDM后处理的主要步骤：

 

图片来源：学堂在线《解密3D打印》  

（1）去除零件支撑结构 FDM后处理的第一步是去除零件支撑结构，该步骤可以使用剪钳、镊子、铲刀等工具。同时，可以对较大的凸痕用铲刀和刮刀进行修整。  

（2）打磨零件 打磨的作用是去除零件毛坯上的各种毛刺，加工纹路，并且在必要时对加工时遗漏或无法加工的细节进行修补。常用工具包括锉刀和砂纸，一般手工完成。有时也使用打磨机、砂轮机、喷砂机等设备。  

（3）对原型的表面进行抛光 抛光的作用是使零件表面更加光滑平整，产生近似于镜面或光泽的效果。最常用的抛光方法是机械抛光，根据材料性质和产品要求还可采用其他抛光方法，如：化学抛光、电解抛光、流体抛光、超声波抛光和磁研磨抛光。抛光的常用工具包括：砂纸、纱绸布、打磨膏、帆布轮、羊绒轮。  

（4）零件表面涂装 涂装是指将涂料涂于基底表面形成具有防护、装饰或特定功能涂层的过程。涂装是产品表面制造工艺的一个环节，涂装后的产品外观是构成产品价值的一项因素。  

二、FDM 3D打印技术后处理难点  

难点一、对较大的凸、凹痕的修整

当打印出来的零件表面质量不佳时，可通过以下步骤修整：存在较大凸痕时，可先使用80目（砂纸的粗糙程度，目数越小的砂纸越粗糙）砂纸或砂纸板进行打磨，并用毛刷或空气喷枪清洁零件表面。将清洁后的零件进行喷底灰，并在风扇下干燥约30分钟，观察表面是否仍有明显的纹路、凸凹痕。

若仍有明显的纹路、凸凹痕，则对凹痕、细小裂纹（个人理解：纹路）进行补灰。然后用高一级的砂纸（目数更大的砂纸）进行打磨。打磨后，重复清沾、喷灰（喷底灰）、干燥步骤。（个人理解：只需要两轮打磨）    

难点二、去除零件的支撑部分

快速成型（3D打印）的后处理一个重要的步骤是去除零件的支撑部分。但是，零件中复杂和细微的支撑结构难以去除，若简单处理可能出现损坏零件表面的情况，从而影响零件的表面品质。 Stratasys公司在1999年开发出水溶性支撑材料，可有效地解决难点二。目前，各种各样的水溶性支撑材料层出不穷，性能也各有特点。    

三、FDM 3D打印技术的应用  

目前FDM技术在全球已安装的快速成形系统中的份额占比大约为30%。FDM技术已被广泛应用于各个领域，如：家电、通信、电子、汽车、医学、建筑、玩具等领域。  

下文介绍两个应用案例：      

（1）FDM技术在福特汽车公司的应用：福特公司常年需要衬板部件，衬板在运输过程中具有支撑、缓冲、防护运输零件的作用，衬板的形状根据零件的形状改变。在使用FDM技术前，一般一种衬板的成型的费用为千万美元数量级，生产衬板所必须的模具制作时间为12周。使用FDM技术生产衬板模具后，不仅衬板模具性能优于传统工艺制作的衬板模具，而且制作衬板模具的时间缩短至5周，降低了衬板的生产成本。  

（2）FDM技术在Mizuno（日本公司）的应用：Mizuno，即美津浓，是世界上较大的综合性体育用品制造公司之一。在使用FDM技术前，该公司开发一套新的高尔夫球杆的时间为13个月。使用FDM技术后，开发一套新的高尔夫球杆的时间可缩短至7个月。  




审核编辑：刘清