专利名称：一种新的3d打印物体表面处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新的3D打印物体表面处理工艺，适用于基于FDM工艺的ABS、PLA等材质的3D打印物体的表面抛光处理。
背景技术：
熔融沉积快速成型工艺(FDM)的工作原理是将抽成丝状的热熔性材料(ABS、PLA)通过送丝机构送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将半流动状态的材料按CAD分层数据控制的路径挤出并沉积在指定的位置凝固成形，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。这种工艺无需激光系统，使用、维护简单，成本较低；塑材丝材清洁，容易更换；后处理简单且成型速度较快。广泛应用于汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、航天航空、工艺品制作以及儿童玩具等行业的产品样本、设计评审、性能测试及装配实验。该工艺发展极为迅速，目前FDM系统在全球已安装快速成形系统中的份额大约为30%。熔融沉积成型所使用的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、PLA等，以丝状供料。用ABS制造的原型因具有较高强度而在产品设计、测试与评估等方面得到广泛应用。材料性能一直是FDM工艺的主要优点，其ABS原型强度可以达到注塑零件的三分之一。今年来又发展出PC，PC/ABS, PPSF等材料，强度已经接近或超过普通注塑零件，可在某些特定场合(试用，维修，暂时替换等)下直接使用。FDM工艺成型精度较低，目前的最高精度约为0.1mm。沉积成型后的产品表面有明显的丝状纹理，层间过渡生硬，外观比较粗糙，后期往往还需要采用专门设备进行手工打磨、喷油、丝印、电 镀等处理，后处理工艺较为复杂。
发明内容
本发明的目的是针对基于FDM工艺的ABS打印制品的表面粗糙问题，提供一种操作简便且效果良好的3D打印物体表面处理工艺，提升打印物体表面的光滑和平整度。为了解决上述问题，本发明将机械打磨与化学抛光相结合，处理后的物体表面圆润且富有光泽，该表面处理工艺的具体步骤如下:
(1)通过机械打磨消除打印制品表面的不规则颗粒突起；
(2)根据配比(丙酮609Γ70%、醋酸乙酯309Γ409Ο调制雾化清洗液；
(3)将粗打磨后的打印制品置于清洗池的载物台进行加热(温度控制在IOiTllO摄氏度之间)；
(4)加入调制好的雾化清洗液，调整温度至9(Γ100摄氏度之间，使清洗液蒸汽附着于打印制品表面；
(5)持续加热5 10分钟，使清洗液对物体表面进行充分抛光；
(6)将打印制品置于空气中室温干燥固化表面。本发明有效解决了 FDM工艺ABS打印制品表面丝纹明显、手感粗糙的问题，经该工艺抛光后的打印制品表面亮滑、蜡感强。
图1为本发明的流程图。图2为清洗设备示意图。图中I为清洗池，2为雾化清洗液，3为载物台，4为冷气组，5为超声发生器，6为控制面板，7为水份分离，8为超声洗槽，9为泵。
具体实施例方式这种新的3D打印物体表面处理工艺包括如下步骤:(I)通过机械打磨消除打印制品表面的不规则颗粒突起；(2)根据配比(丙酮609Γ70%、醋酸乙酯309Γ40%)调制雾化清洗液；(3)将粗打磨后的打印制品置于清洗池的载物台进行加热(温度控制在IOiTllO摄氏度之间)；(4)加入调制好的雾化清洗液，调整温度至9(Γ100摄氏度之间，使清洗液蒸汽附着于打印制品表面；(5)持续加热5 10分钟，使清洗液对物体表面进行充分抛光；(6)将打印制品置于空气中室温干燥固化表面。优选地，步骤I包括利用细砂纸均匀机械打磨消除打印制品表面的不规则颗粒突 起。优选地，步骤2包括利用量杯按照体积配比(丙酮609Γ70%、醋酸乙酯30°/Γ40%)调制雾化清洗液。优选地，步骤3包括将粗打磨后的打印制品置于图2中3所示的清洗池的载物台进行加热(温度控制在IOiTllO摄氏度之间)。优选地，步骤4包括将调制好的雾化清洗液倒入图2中I所示的清洗池底部，并且不能高于3所示的清洗池的载物台，调整温度至9(Γ100摄氏度之间，使清洗液蒸汽附着于打印制品表面。优选地，步骤5包括持续加热5 10分钟，使清洗液逐渐溶解物体表面。优选地，步骤6包括，将物体取出，置于阴凉干燥通风处使其干燥固化表面。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种新的3D打印物体表面处理工艺，其特征在于: 针对基于FDM工艺的打印制品，采用机械打磨消除大的不规则颗粒突起； 对于粗打磨后的打印制品，进一步采用雾化清洗液进行精细的化学抛光，室温固化后得到光滑平整的物体表面； 该表面处理方法包括以下步骤: (O首先采用机械设备对打印制品进行粗打磨加工； (2)将粗打磨后的打印制品置于雾化清洗设备的载物台，加热载物台到IOiTllO摄氏度之间； (3)将调制好的雾化清洗液加入放料管，调整加热台温度至9(Tl00摄氏度之间，雾化清洗液汽化后附着于打印制品表面； (4)化学抛光过程持续5 10分钟，直到打印制品表面丝纹消失； (5)停止加热，将打印制品取出置于空气中，在室温下干燥固化表面。
2.如权利要求1所述的3D打印物体表面处理工艺，其特征在于，该工艺适用于基于FDM工艺的ABS、PLA等材质的3D打印物体表面的抛光处理。
3.如权利要求1所述的3D打印物体表面处理工艺，其特征在于，雾化清洗液由以下组分组成: 丙酮60°/Γ70% (用于 溶解的主成分)； 醋酸乙酯309Γ40% (用于稀释丙酮，调节反应及干燥固化速度)。
4.如权利要求1所述的3D打印物体表面处理工艺，其特征在于，加热温度控制在9(Γ100摄氏度之间，可以使清洗液充分蒸汽化。
5.如权利要求1所述的3D打印物体表面处理工艺，其特征在于，雾化设备的清洗池为顶部开口设计，由于清洗剂蒸汽比空气重，可以有效地让清洗液蒸汽停留在容器中对3D打印制品进行抛光。
6.如权利要求1所述的3D打印物体表面处理工艺，其特征在于，蒸汽雾化处理后的打印制品仅需置于空气中室温干燥固化表面，即可得到光滑平整的表面抛光效果。
全文摘要
本发明涉及一种新的3D打印物体表面处理工艺，包括如下步骤1)首先采用机械设备对基于熔融沉积快速成型工艺(FDM)工艺的打印制品进行粗打磨，消除大的不规则颗粒突起；2)将粗打磨后的打印制品放入雾化清洗设备，加入雾化清洗液(丙酮60%～70%、醋酸乙酯30%～40%)，加热将温度控制在90～100摄氏度，清洗液汽化后附着在打印制品表面，持续5-10分钟；3)将蒸汽雾化处理后的打印制品取出，置于空气中室温固化表面。本发明有效解决了FDM工艺打印制品表面丝纹明显、手感粗糙的问题，经该工艺抛光后的3D打印制品表面圆润而富有光泽。
文档编号B29C59/00GK103192524SQ20131014327
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月23日 优先权日2013年4月23日
发明者彭振云, 许奇明 申请人:苏州华漫信息服务有限公司