प्रिंट से उत्पाद तक: 3D प्रिंटिंग के लिए सतह उपचार

जबकि अधिकांश विनिर्माण कार्य 3D प्रिंटर के अंदर किया जाता है क्योंकि भागों को परत दर परत बनाया जाता है, यह प्रक्रिया का अंत नहीं है। पोस्ट-प्रोसेसिंग 3D प्रिंटिंग वर्कफ़्लो में एक महत्वपूर्ण चरण है जो मुद्रित घटकों को तैयार उत्पादों में बदल देता है। यानी, "पोस्ट-प्रोसेसिंग" अपने आप में एक विशिष्ट प्रक्रिया नहीं है, बल्कि कई अलग-अलग प्रसंस्करण तकनीकों और तकनीकों से युक्त एक श्रेणी है जिन्हें विभिन्न सौंदर्य और कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए लागू और संयोजित किया जा सकता है।

जैसा कि हम इस लेख में और अधिक विस्तार से देखेंगे, कई पोस्ट-प्रोसेसिंग और सरफेस फ़िनिशिंग तकनीकें हैं, जिनमें बेसिक पोस्ट-प्रोसेसिंग (जैसे सपोर्ट हटाना), सरफेस स्मूथिंग (भौतिक और रासायनिक), और कलर प्रोसेसिंग शामिल हैं। 3D प्रिंटिंग में आपके द्वारा उपयोग की जा सकने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं को समझने से आप उत्पाद विनिर्देशों और आवश्यकताओं को पूरा कर पाएंगे, चाहे आपका लक्ष्य एक समान सतह गुणवत्ता, विशिष्ट सौंदर्य या बढ़ी हुई उत्पादकता प्राप्त करना हो। आइए करीब से देखें।

बुनियादी पोस्ट-प्रोसेसिंग आमतौर पर असेंबली शेल से 3D मुद्रित भाग को हटाने और साफ करने के बाद के प्रारंभिक चरणों को संदर्भित करता है, जिसमें सपोर्ट हटाना और बुनियादी सतह को चिकना करना (अधिक गहन चिकना करने की तकनीक की तैयारी में) शामिल है।

फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग (FDM), स्टीरियोलिथोग्राफी (SLA), डायरेक्ट मेटल लेजर सिंटरिंग (DMLS) और कार्बन डिजिटल लाइट सिंथेसिस (DLS) सहित कई 3D प्रिंटिंग प्रक्रियाओं में प्रोट्रूशियंस, ब्रिज और नाजुक संरचनाओं को बनाने के लिए सपोर्ट स्ट्रक्चर के इस्तेमाल की आवश्यकता होती है। . विशिष्टता। हालाँकि ये संरचनाएँ प्रिंटिंग प्रक्रिया में उपयोगी हैं, लेकिन फ़िनिशिंग तकनीक लागू करने से पहले उन्हें हटाना होगा।

सपोर्ट को हटाने का काम कई अलग-अलग तरीकों से किया जा सकता है, लेकिन आज सबसे आम प्रक्रिया में सपोर्ट को हटाने के लिए मैन्युअल काम, जैसे कि काटना, शामिल है। पानी में घुलनशील सब्सट्रेट का उपयोग करते समय, प्रिंटेड ऑब्जेक्ट को पानी में डुबोकर सपोर्ट संरचना को हटाया जा सकता है। स्वचालित भाग हटाने के लिए विशेष समाधान भी हैं, विशेष रूप से मेटल एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग, जो सपोर्ट को सटीक रूप से काटने और सहनशीलता बनाए रखने के लिए सीएनसी मशीनों और रोबोट जैसे उपकरणों का उपयोग करता है।

एक और बुनियादी पोस्ट-प्रोसेसिंग विधि सैंडब्लास्टिंग है। इस प्रक्रिया में उच्च दबाव के तहत मुद्रित भागों पर कणों का छिड़काव किया जाता है। प्रिंट सतह पर स्प्रे सामग्री के प्रभाव से एक चिकनी, अधिक समान बनावट बनती है।

सैंडब्लास्टिंग अक्सर 3D प्रिंटेड सतह को चिकना करने का पहला कदम होता है क्योंकि यह प्रभावी रूप से अवशिष्ट सामग्री को हटाता है और एक अधिक समान सतह बनाता है जो बाद के चरणों जैसे पॉलिशिंग, पेंटिंग या धुंधलापन के लिए तैयार होती है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सैंडब्लास्टिंग से चमकदार या चमकदार फिनिश नहीं मिलती है।

बुनियादी सैंडब्लास्टिंग के अलावा, अन्य पोस्ट-प्रोसेसिंग तकनीकें हैं जिनका उपयोग मुद्रित घटकों की चिकनाई और अन्य सतह गुणों को बेहतर बनाने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि मैट या चमकदार उपस्थिति। कुछ मामलों में, विभिन्न निर्माण सामग्री और मुद्रण प्रक्रियाओं का उपयोग करते समय चिकनाई प्राप्त करने के लिए परिष्करण तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, अन्य मामलों में, सतह को चिकना करना केवल कुछ प्रकार के मीडिया या प्रिंट के लिए उपयुक्त है। भाग ज्यामिति और प्रिंट सामग्री निम्नलिखित सतह को चिकना करने के तरीकों में से एक को चुनते समय दो सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं (सभी Xometry इंस्टेंट प्राइसिंग में उपलब्ध हैं)।

यह पोस्ट-प्रोसेसिंग विधि पारंपरिक मीडिया सैंडब्लास्टिंग के समान है, जिसमें उच्च दबाव में प्रिंट पर कणों को लागू करना शामिल है। हालाँकि, एक महत्वपूर्ण अंतर है: सैंडब्लास्टिंग में किसी भी कण (जैसे रेत) का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि उच्च गति पर प्रिंट को सैंडब्लास्ट करने के लिए एक माध्यम के रूप में गोलाकार कांच के मोतियों का उपयोग किया जाता है।

प्रिंट की सतह पर गोल कांच के मोतियों के प्रभाव से एक चिकनी और अधिक समान सतह प्रभाव पैदा होता है। सैंडब्लास्टिंग के सौंदर्य लाभों के अलावा, चौरसाई प्रक्रिया भाग के आकार को प्रभावित किए बिना उसकी यांत्रिक शक्ति को बढ़ाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि कांच के मोतियों के गोलाकार आकार का भाग की सतह पर बहुत सतही प्रभाव हो सकता है।

टम्बलिंग, जिसे स्क्रीनिंग के नाम से भी जाना जाता है, छोटे भागों के पोस्ट-प्रोसेसिंग के लिए एक प्रभावी समाधान है। इस तकनीक में एक ड्रम में 3D प्रिंट को सिरेमिक, प्लास्टिक या धातु के छोटे टुकड़ों के साथ रखना शामिल है। फिर ड्रम घूमता है या कंपन करता है, जिससे मलबे को मुद्रित भाग के खिलाफ रगड़ा जाता है, जिससे सतह की कोई भी अनियमितता दूर हो जाती है और एक चिकनी सतह बनती है।

मीडिया टम्बलिंग सैंडब्लास्टिंग से ज़्यादा शक्तिशाली है, और सतह की चिकनाई को टम्बलिंग सामग्री के प्रकार के आधार पर समायोजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, आप कम-ग्रेन मीडिया का उपयोग करके खुरदरी सतह की बनावट बना सकते हैं, जबकि हाई-ग्रिट चिप्स का उपयोग करके चिकनी सतह बनाई जा सकती है। कुछ सबसे आम बड़े फ़िनिशिंग सिस्टम 400 x 120 x 120 मिमी या 200 x 200 x 200 मिमी मापने वाले भागों को संभाल सकते हैं। कुछ मामलों में, विशेष रूप से MJF या SLS भागों के साथ, असेंबली को कैरियर के साथ टम्बल पॉलिश किया जा सकता है।

जबकि उपरोक्त सभी स्मूथिंग विधियाँ भौतिक प्रक्रियाओं पर आधारित हैं, स्टीम स्मूथिंग एक चिकनी सतह बनाने के लिए मुद्रित सामग्री और भाप के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया पर निर्भर करती है। विशेष रूप से, स्टीम स्मूथिंग में 3D प्रिंट को एक सीलबंद प्रसंस्करण कक्ष में वाष्पित विलायक (जैसे FA 326) के संपर्क में लाना शामिल है। भाप प्रिंट की सतह से चिपक जाती है और एक नियंत्रित रासायनिक पिघल पैदा करती है, जो पिघली हुई सामग्री को पुनर्वितरित करके किसी भी सतह की खामियों, लकीरों और घाटियों को चिकना कर देती है।

भाप से चिकना करना सतह को अधिक पॉलिश और चमकदार फिनिश देने के लिए भी जाना जाता है। आम तौर पर, भाप से चिकना करने की प्रक्रिया शारीरिक चिकना करने की तुलना में अधिक महंगी होती है, लेकिन इसकी बेहतर चिकनाई और चमकदार फिनिश के कारण इसे प्राथमिकता दी जाती है। वाष्प चिकना करना अधिकांश पॉलिमर और इलास्टोमेरिक 3D प्रिंटिंग सामग्रियों के साथ संगत है।

अतिरिक्त पोस्ट-प्रोसेसिंग चरण के रूप में रंग भरना आपके मुद्रित आउटपुट के सौंदर्य को बढ़ाने का एक शानदार तरीका है। हालाँकि 3D प्रिंटिंग सामग्री (विशेष रूप से FDM फिलामेंट) कई प्रकार के रंग विकल्पों में आती हैं, पोस्ट-प्रोसेस के रूप में टोनिंग आपको उन सामग्रियों और प्रिंटिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करने की अनुमति देती है जो उत्पाद विनिर्देशों को पूरा करती हैं और किसी दिए गए उत्पाद के लिए सही रंग मिलान प्राप्त करती हैं। यहाँ 3D प्रिंटिंग के लिए दो सबसे आम रंग भरने के तरीके दिए गए हैं।

स्प्रे पेंटिंग एक लोकप्रिय विधि है जिसमें 3D प्रिंट पर पेंट की एक परत लगाने के लिए एरोसोल स्प्रेयर का उपयोग करना शामिल है। 3D प्रिंटिंग को रोककर, आप भाग पर समान रूप से पेंट स्प्रे कर सकते हैं, जिससे इसकी पूरी सतह कवर हो जाती है। (पेंट को मास्किंग तकनीकों का उपयोग करके चुनिंदा रूप से भी लगाया जा सकता है।) यह विधि 3D प्रिंटेड और मशीनी भागों दोनों के लिए आम है और अपेक्षाकृत सस्ती है। हालाँकि, इसमें एक बड़ी खामी है: चूँकि स्याही बहुत पतली रूप से लगाई जाती है, अगर मुद्रित भाग खरोंच या घिस जाता है, तो मुद्रित सामग्री का मूल रंग दिखाई देने लगेगा। निम्नलिखित छायांकन प्रक्रिया इस समस्या को हल करती है।

स्प्रे पेंटिंग या ब्रशिंग के विपरीत, 3D प्रिंटिंग में स्याही सतह के नीचे प्रवेश करती है। इसके कई फायदे हैं। सबसे पहले, अगर 3D प्रिंट घिस जाता है या उस पर खरोंच लग जाती है, तो उसके चमकीले रंग बरकरार रहेंगे। दाग भी नहीं छूटता, जो पेंट के लिए जाना जाता है। रंगाई का एक और बड़ा फायदा यह है कि यह प्रिंट की आयामी सटीकता को प्रभावित नहीं करता है: चूंकि डाई मॉडल की सतह में प्रवेश करती है, इसलिए यह मोटाई नहीं जोड़ती है और इसलिए विवरण का नुकसान नहीं होता है। विशिष्ट रंगाई प्रक्रिया 3D प्रिंटिंग प्रक्रिया और सामग्रियों पर निर्भर करती है।

ये सभी परिष्करण प्रक्रियाएं Xometry जैसे विनिर्माण साझेदार के साथ काम करने पर संभव हैं, जिससे आप पेशेवर 3D प्रिंट बना सकते हैं जो प्रदर्शन और सौंदर्य दोनों मानकों को पूरा करते हैं।