一种3D打印工件后处理方法技术

为克服现有3D打印工件存在表面褶皱较大，影响喷漆效果以及材料韧性不足的问题，本发明专利技术提供了一种3D打印工件后处理方法，包括以下操作步骤：将3D打印工件浸没于45℃～100℃的流体中加热，消除3D打印工件的内部应力；对3D打印工件待涂漆的表面进行粗打磨；打磨加工层涂覆：将流质或软质的涂覆材料涂覆于3D打印工件待涂漆表面，涂覆材料部分渗入3D打印工件表面的层间缝隙中，涂覆材料固化得到形成于3D打印工件待涂漆表面的打磨加工层；对打磨加工层进行打磨；在打磨加工层的表面进行喷漆上色。本发明专利技术提供的3D打印工件后处理方法能够有效提高3D打印工件的结构强度和韧性，同时使3D打印工件表面平整光滑，提高后续喷漆效果的美观性。

A Post-processing Method for 3D Printing Workpiece

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印工件后处理方法
本专利技术属于表面加工装饰
，具体涉及一种3D打印工件后处理方法。
技术介绍
现有的3D打印机大多是基于熔融堆积(FDM)技术，即通过在不同的高度层上沉积3D打印材料(多为ABS、PLA、树脂)，待3D打印材料固化后即可进行下一层沉积，由于该打印原理，现有的3D打印机不可避免的会在3D打印工件的外表面形成层叠褶皱，如直接在3D打印工件上喷漆，则由于其表面的褶皱会导致整体喷漆效果较差。现有的解决方式之一是直接用打磨工具，如砂纸、打磨棒等，在3D打印物件表面进行打磨和抛光，然后再进行喷漆，该方法有较好效果，但是由于热熔堆积技术的3D打印件内部存在应力不均匀物理情况(热胀冷缩不一致导致)，后续打磨过程的应力释放易产生裂纹，影响表面的涂层光滑度，使用简单的打磨方法会导致物件变薄，使其更加容易断裂，以及无法填补打印机误差造成的孔洞和缝隙，或是在打磨过程中受到冲击而出现断裂情况，影响表面效果。另外，对于精度比较差的物件来说，层叠纹理会更加深，导致难以打磨均匀，难免还会有余留纹理，无法达到整体均匀光滑。现有的解决方式之二是使用汽车外壳使用的原子灰化学材料涂抹在3D打印件表面，该材料初始状态是粘稠流动的，之后会与空气反应后硬化，用其可以很好地填补3D打印件的空隙后纹理，待其固化后再进行打磨抛光，不均匀的部位可以重复该操作，直到满意效果为止。但是其缺点非常明显，由于会加厚和加重物件，会使物件损失精度和理想效果，并且其材料虽然坚硬，但是有脆性易开裂的问题，而且化学反应过程有剧毒，费工时又不易操作。
技术实现思路
针对现有3D打印工件存在表面褶皱较大，影响喷漆效果以及材料韧性不足的问题，本专利技术提供了一种3D打印工件后处理方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种3D打印工件后处理方法，包括以下操作步骤：消除应力：将3D打印工件浸没于45℃～100℃的流体中加热，消除3D打印工件的内部应力；第一次打磨：对3D打印工件待涂漆的表面进行粗打磨；打磨加工层涂覆：将流质或软质的涂覆材料涂覆于3D打印工件待涂漆表面，涂覆材料部分渗入3D打印工件表面的层间缝隙中，涂覆材料固化得到形成于3D打印工件待涂漆表面的打磨加工层；对打磨加工层进行打磨，使其形成光滑表面；在打磨加工层的表面进行喷漆上色。可选的，所述“消除应力”操作中，流体采用水。可选的，所述“消除应力”操作中，当所述3D打印工件为ABS材料时，流体的温度为80℃～90℃；当所述3D打印工件为PLA或SLA材料时，流体的温度为45℃～55℃。可选的，在“消除应力”操作之后“第一次打磨”操作之前，将金属条弯曲成与所述3D打印工件的非涂漆表面相适配的弧度，通过热熔胶将金属条贴合粘附至所述3D打印工件的非涂漆表面上，在3D打印工件的非涂漆表面覆盖至少一层纤维材料，并使所述纤维材料覆盖所述金属条，在所述纤维材料的外表面施加至少一层环氧树脂。可选的，所述“打磨加工层涂覆”操作中，涂覆材料选自光固化胶，将涂覆材料均匀涂覆于3D打印工件表面后通过光固化成型所述打磨加工层。可选的，所述“打磨加工层涂覆”操作中，涂覆材料选自补土剂，将涂覆材料均匀涂覆于3D打印工件表面后自然固化成型所述打磨加工层。可选的，所述“打磨加工层涂覆”操作中，涂覆材料选自环氧树脂，将涂覆材料均匀涂覆于3D打印工件表面后自然固化成型所述打磨加工层。可选的，所述“对打磨加工层进行打磨”操作包括：在打磨加工层的表面喷涂哑光漆层；对喷涂了哑光漆层的打磨加工层进行第二次打磨；在打磨加工层的表面喷涂银色漆层；对喷涂了银色漆层的打磨加工层进行第三次打磨。可选的，第一次打磨为80～300目打磨棒打磨；第二次打磨为120～240目打磨棒打磨，在第二次打磨的同时往所述打磨加工层上施加水流；第三次打磨为依次选自300目、600目、800目、1200目、1800目砂纸对打磨加工层进行打磨，在第三次打磨的同时往所述打磨加工层上施加水流。可选的，所述3D打印工件是基于三维设计软件的三维造型打印的材料。本专利技术提供的3D打印工件后处理方法，通过在3D打印工件的表面形成打磨加工层，使打磨加工层材料渗透入3D打印工件表面的层间缝隙中，填充3D打印工件表面的层间缝隙，打磨时直接对所述打磨加工层的表面进行打磨，能够有效提高3D打印工件表面的平整度和光滑度，从而提高后续喷漆效果的美观性。另一方面，本3D打印工件后处理方法在进行打磨加工层施加之前通过将3D打印工件浸没于45℃～100℃的流体中，对3D打印工件内部的应力进行释放，从而解决了3D打印工件的内部应力不均导致的不耐冲击的问题，有效地提高了3D打印工件的材料弹性和韧性，避免3D打印工件受力断裂，同时也避免了应力释放对后续喷漆表面效果的影响。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种3D打印工件后处理方法，包括以下操作步骤：消除应力：将3D打印工件浸没于45℃～100℃的流体中加热，消除3D打印工件的内部应力；第一次打磨：对3D打印工件待涂漆的表面进行粗打磨；打磨加工层涂覆：将流质或软质的涂覆材料涂覆于3D打印工件待涂漆表面，涂覆材料部分渗入3D打印工件表面的层间缝隙中，涂覆材料固化得到形成于3D打印工件待涂漆表面的打磨加工层；对打磨加工层进行打磨，使其形成光滑表面；在打磨加工层的表面进行喷漆上色。所述3D打印工件后处理方法通过在3D打印工件的表面形成打磨加工层，使打磨加工层材料渗透入3D打印工件表面的层间缝隙中，填充3D打印工件表面的层间缝隙，打磨时直接对所述打磨加工层的表面进行打磨，能够有效提高3D打印工件表面的平整度和光滑度，从而提高后续喷漆效果的美观性。另一方面，本3D打印工件后处理方法在进行打磨加工层施加之前通过将3D打印工件浸没于45℃～100℃的流体中，对3D打印工件内部的应力进行释放，从而解决了3D打印工件的内部应力不均导致的不耐冲击的问题，有效地提高了3D打印工件的材料弹性和韧性，避免3D打印工件受力断裂，同时也避免了应力释放对后续喷漆表面效果的影响。在一些实施例中，所述“消除应力”操作中，流体采用水。采用水对3D打印工件进行加热，由于水具有较好的热传导作用，对3D打印工件表面具有较好的浸润和贴合的作用，同时也能够渗入到3D打印工件的层间缝隙中，从而能够有效对3D打印工件的不同位置同时进行加热，避免受热不均的问题，有利于对所述3D打印工件内部应力的充分释放，使材料韧性得到提升，3D打印工件的耐冲击性能得到提升，有利于对3D打印工件进行后续加工，避免在后续加工过程中3D打印工件发生断裂。根据3D打印工件的厚度以及材料可适应性地调节所述3D打印工件的浸没时间，以促使3D打印工件内部应力的完全释放。在完成“消除应力”操作后，可通过烘干或自然干燥等方式去除所述3D打印工件的水分，避免残留水分对后续打磨加工层涂覆的影响。由于所述3D打印工件可采用的材料不同，其消除应力所需的加热温度也需要根据材料进行一定的调整，具体的，所述3D打印工件可采用ABS材料、PLA材料或SLA材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印工件后处理方法，其特征在于，包括以下操作步骤：消除应力：将3D打印工件浸没于45℃～100℃的流体中加热，消除3D打印工件的内部应力；第一次打磨：对3D打印工件待涂漆的表面进行粗打磨；打磨加工层涂覆：将流质或软质的涂覆材料涂覆于3D打印工件待涂漆表面，涂覆材料部分渗入3D打印工件表面的层间缝隙中，涂覆材料固化得到形成于3D打印工件待涂漆表面的打磨加工层；对打磨加工层进行打磨，使其形成光滑表面；在打磨加工层的表面进行喷漆上色。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印工件后处理方法，其特征在于，包括以下操作步骤：消除应力：将3D打印工件浸没于45℃～100℃的流体中加热，消除3D打印工件的内部应力；第一次打磨：对3D打印工件待涂漆的表面进行粗打磨；打磨加工层涂覆：将流质或软质的涂覆材料涂覆于3D打印工件待涂漆表面，涂覆材料部分渗入3D打印工件表面的层间缝隙中，涂覆材料固化得到形成于3D打印工件待涂漆表面的打磨加工层；对打磨加工层进行打磨，使其形成光滑表面；在打磨加工层的表面进行喷漆上色。2.根据权利要求1所述的3D打印工件后处理方法，其特征在于，所述“消除应力”操作中，流体采用水。3.根据权利要求1所述的3D打印工件后处理方法，其特征在于，所述“消除应力”操作中，当所述3D打印工件为ABS材料时，流体的温度为80℃～90℃；当所述3D打印工件为PLA或SLA材料时，流体的温度为45℃～55℃。4.根据权利要求1所述的3D打印工件后处理方法，其特征在于，在“消除应力”操作之后“第一次打磨”操作之前，将金属条弯曲成与所述3D打印工件的非涂漆表面相适配的弧度，通过热熔胶将金属条贴合粘附至所述3D打印工件的非涂漆表面上，在3D打印工件的非涂漆表面覆盖至少一层纤维材料，并使所述纤维材料覆盖所述金属条，在所述纤维材料的外表面施加至少一层环氧树脂。5.根据权利要求1所述的3D打印工件后处理方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊强，
申请(专利权)人：张俊强，
类型：发明
国别省市：广东,44