作為應(yīng)用最廣泛的FDM3D打印材料,聚乳酸(PLA)的后處理技術(shù)對提升成品質(zhì)量至關(guān)重要。盡管其材料特性限制了丙酮平滑等傳統(tǒng)方法的應(yīng)用,但通過多種工藝組合仍可實(shí)現(xiàn)高光潔度表面效果。本文系統(tǒng)梳理PLA打印件的后處理技術(shù)路徑,涵蓋機(jī)械修整、物理改性、化學(xué)增強(qiáng)等維度。
一、多余材料去除
1.工藝刀修整
3D打印件常殘留支撐結(jié)構(gòu)或毛刺,需進(jìn)行精準(zhǔn)去除。工藝刀(如X-Acto刀)是基礎(chǔ)工具,推薦選用11號標(biāo)準(zhǔn)刀片實(shí)現(xiàn)多功能切割。操作時需遵循安全規(guī)范:刀刃遠(yuǎn)離身體,控制切割力度,沿打印件邊緣輕推刀片,避免過度施壓導(dǎo)致材料損傷。若無專用工藝刀,單刃剃須刀片可作臨時替代,但需嚴(yán)格注意操作安全。
2.旋轉(zhuǎn)工具加工
Dremel等旋轉(zhuǎn)多功能工具適用于復(fù)雜區(qū)域處理。其高速旋轉(zhuǎn)特性(非扭矩輸出)要求操作時優(yōu)先調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速而非施加壓力,避免局部過熱導(dǎo)致塑料熔融或產(chǎn)生裂紋??蛇x配打磨附件,但需注意PLA材質(zhì)硬度較低,過度打磨可能破壞表面結(jié)構(gòu)。
二、打磨工藝
1.工具選擇與操作
大面積打磨:使用打磨塊配合砂紙,確保受力均勻
細(xì)節(jié)處理:選用廉價硬紙板指甲銼(不同粒度適配不同場景)
自由形態(tài):松散砂紙配合圓周運(yùn)動,順應(yīng)層紋方向優(yōu)化表面
2.粒度進(jìn)階與濕打磨
采用分級打磨策略:初始用400目砂紙快速去除層紋,逐步過渡至4000目高目數(shù)砂紙實(shí)現(xiàn)鏡面效果。濕打磨工藝通過定期潤濕砂紙,減少材料去除量并提升表面光潔度,特別適用于終末精細(xì)處理階段。
三、熱熔處理
1.熱風(fēng)槍改性
利用PLA的熱塑性特性,通過熱風(fēng)槍(設(shè)置最低溫檔)對表面進(jìn)行可控熔融。操作時需配合轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)均勻加熱,避免局部過熱導(dǎo)致變形。需注意普通吹風(fēng)機(jī)溫度不足(通常<60℃),無法達(dá)到PLA玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,改性效果有限。
四、表面涂層增強(qiáng)
1.底漆填充
底漆可滲透層間縫隙,形成平滑過渡層。操作流程為:底漆涂覆→干燥→砂紙輕磨,循環(huán)往復(fù)直至獲得理想表面。底漆層相較于PLA本體更柔軟,打磨阻力更低,但需預(yù)留干燥時間,且最終需覆蓋清漆提升耐久性。
2.環(huán)氧樹脂涂覆
雙組分環(huán)氧樹脂通過混合后涂覆,可填補(bǔ)較大尺寸缺陷。需嚴(yán)格控制涂覆厚度,避免固化后產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。環(huán)氧樹脂的強(qiáng)填充能力使其適用于修復(fù)明顯層紋或孔隙,但操作復(fù)雜度高于底漆工藝。
五、化學(xué)平滑技術(shù)
1.專用材料體系
針對PLA的化學(xué)平滑需求,Polymaker開發(fā)Polysmooth材料(PVB基),需配合Polysher設(shè)備使用。該系統(tǒng)通過霧化異丙醇與打印件表面反應(yīng),選擇性軟化頂層材料,實(shí)現(xiàn)類似ABS丙酮平滑的效果,但需嚴(yán)格遵循設(shè)備操作規(guī)范。
通過上述工藝組合,可系統(tǒng)提升PLA打印件的表面質(zhì)量與功能性能。從基礎(chǔ)修整到高級表面處理,每種方法均有其適用場景與技術(shù)要點(diǎn),需根據(jù)具體需求選擇優(yōu)化路徑。
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