3D後処理の印刷: MJFおよびSLSパーツの完全なガイド

シリコン真空鋳造

あなたが一緒に仕事をするなら MJF (マルチジェット融合) または SLS (選択的レーザー焼結) 3D印刷, 印刷された部分が最終製品ではないことをご存知でしょう. 後処理は、滑らかな表面が必要かどうかにかかわらず、潜在能力を完全にロック解除するための鍵です, より良い耐水性, または電気伝導率. このガイドは、MJFおよびSLSパーツのすべての重要な後処理ステップを分解します, 実世界の例があります, データ, 共通の課題を解決するためのヒント.

1. MJFとSLSの理解: 後処理が重要な理由

初め, 要約しましょう: MJFとSLの両方がそうです パウダーベースの3Dプリントテクノロジー それは熱可塑性物質を使用します (ナイロンPA12のように) またはエラストマー. FDMとは異なります (融合モデリング), サポート構造は必要ありませんが、生の印刷部品にはまだ制限があります:

  • 残りのパウダーからの粗い表面
  • 水の緊張に影響する多孔性
  • 限られた色のオプション (MJFプリントグレー; SLSは白/灰色を印刷します)
  • 基本的な機械的特性 (導電率や余分な硬度はありません)

後処理では、これらの問題が修正されます. 以下は、最も効果的な方法の詳細な内訳です, プロと, 短所, そして実際のユースケース.

2. MJFの不可欠な後処理ステップ & SLS部品

清掃からパフォーマンスの向上まで、目標ごとに最も一般的なプロセスを整理しました. 各セクションには、選択するのに役立つデータと例が含まれています.

2.1 粉末除去 & ピーニングを撃った: 最初のステップ

すべてのMJF/SLS部品は、残りのパウダーから始まります (隙間や表面に閉じ込められています). このステップは交渉不可です.

それがどのように機能するか:

  1. 粉末除去: 柔らかいブラシまたは圧縮空気を使用して、部品からゆるいパウダーを吹き飛ばす. タイトなスペース用 (中空のチューブのように), 真空ノズルを使用します.
  2. ピーニングを撃った: 小さなガラスビーズを混ぜた高圧圧縮空気で部品を爆破する (100–150μmサイズ). これにより、残りの粉末が除去され、わずかな表面の粗さが滑らかになります.

重要なデータ:

メトリックMJFパーツSLS部品
典型的なガラスビーズサイズ120 μm100 μm
処理時間5–10分3–8分
表面の粗さ (ra) 削減20–30%15–25%

本当の例:

SLSナイロンPA12ギアのメーカーは、ショットピーニングを使用して歯の隙間から粉末を除去しました. プロセスはアセンブリ時間を削減します 40% (パウダーの手動ピッキングはもうありません) ギア間の摩擦の減少 15%.

長所:

  • 高速および低コスト (特別な化学物質はありません)
  • 部品サイズや形状に影響はありません
  • すべてのMJF/SLSジオメトリで機能します

短所:

  • 粉末のみを除去します (深い傷を修正したり、色を追加したりしません)

2.2 メディアタンブリング (振動研磨): サテン仕上げの場合

滑らかな場合, マット表面 (消費者製品や医療機器のように), メディアタンブリングは理想的です.

それがどのように機能するか:

小さなセラミックチップで満たされた振動ドラムに10〜50部を置きます (3–5 mm) そして軽度の洗剤. それを4〜8時間実行させてください - チップはパーツに対してやさしくこすります, 粗さを減らす.

本当の例:

SLSナイロンウォッチケースを使用してメディアタンブリングを作るスタートアップ. プロセスは荒くなりました, パウダー状の表面はサテン仕上げになります (RAから 8 μmto 2 μm) そして、彼らが処理することを許可しました 30 一度にケース - 救う 60% 労働時間と. ハンド研磨.

長所 & 短所 (一目で):

長所短所
一度に複数の部品を処理します複雑な詳細がある部品用ではありません (例えば。, 薄いrib骨または小さな穴 - チップはそれらを磨くことができます)
化学物質はありません (環境に優しい)遅い (4–8時間バッチ)
部分寸法は変更されませんサテン仕上げのみを達成します (グロスはありません)

2.3 染色: サイズを変更せずに色を追加します

染色は、MJFおよびSLSパーツに色を追加する最も安価な方法です。ブランドや審美的なニーズに最適です.

それがどのように機能するか:

温水浴に部品を浸します (60–80°C) 酸染料で. 10〜15分間浸します (暗い色の場合は長い). 染料は表面に浸透しますが、コアではありません.

重大な違い: MJF対. SLS

特徴MJFパーツSLS部品
ベースカラーグレー (表面); ジェットブラック (コア)白または灰色 (ユニフォーム)
最高の染料色黒 (染料はコアの色を隠します)どんな色 (赤, 緑, 青 - オーバー 20 オプション)
染料の浸透深度0.5 mm0.5 mm

本当の例:

おもちゃ会社が染めました 500 SLSナイロンPA12図形緑. 彼らは処理しました 100 一度に, 原価計算 \(0.20 部品ごと - 絵画よりも安い (\)1.50 パーツごと). 唯一の欠点: 置物の傷が白いベースを明らかにしました (染料は行くだけなので 0.5 深さmm).

長所:

  • 低コスト (\(0.10- )0.30 パーツごと)
  • 部品サイズや重量に影響はありません
  • 速い (10–15分あたり15分)

短所:

  • 染料は大量に使用して消耗します (のみ 0.5 深さmm)
  • 表面を滑らかにしません (大まかな部品は荒いままです)

2.4 絵画: 光沢のため, メタリックシーン, または追加の保護

塗装は色を超えています - それは耐水性やスクラッチ保護などの物理的な利点を追加します.

それがどのように機能するか:

  1. 前処理: アルコールで部品をきれいにして、油/ほこりを除去します (接着に重要です).
  2. 絵画: 塗料の3〜5個の薄いコートを塗ります (の代わりに 1 厚いコート) MJF/SLSパーツは多孔質であるためです. 最良の結果を得るには、アクリル塗料またはエナメルペイントを使用してください.
  3. 硬化: 次のコートを適用する前に、各コートを1〜2時間乾燥させます.

本当の例:

自動車サプライヤーがMJFナイロンPA12センサーハウジングをメタリックシルバーペイントを塗装しました. 塗料は光沢のある仕上げを追加しました (顧客に人気があります) 耐水性の改善 - テストは、ハウジングが耐えることができることを示しました 500 漏れることなく雨の時間 (vs. 200 コーティングされていない部品の時間).

長所:

  • 光沢を追加します, メタリック, またはマット仕上げ
  • 水の緊張とスクラッチ抵抗を改善します
  • MJF部品とSLSパーツの両方で機能します

短所:

  • 労働集約的 (部品は1つずつ塗装する必要があります)
  • 前処理が重要です (悪いクリーニング=塗料の剥離)
  • 軽量を追加します (0.5–1 gパーツ1 g)

2.5 水密コーティング: 多孔質部品を密封するため

一方、生のMJF/SLS部品には基本的な耐水性があります, シリコンやアクリル酸塩などのコーティングにより、それらを完全に水密にします。.

キーコーティングオプション:

コーティングタイプに最適ですアプリケーション方法耐水性 (テスト)
シリコーン柔軟な部品 (例えば。, ガスケット)スプレーまたはディップ1,000+ 浸漬時間
アクリル酸塩硬い部分 (例えば。, コンテナ)ブラッシングまたはスプレー800+ 浸漬時間

本当の例:

SLSナイロンPA12インスリンポンプ貯水池でシリコンコーティングを使用した医療機器会社. コーティングは貯水池を作りました 100% 水密 - 水に落とされても漏れはありません 30 日. また、部品の柔軟性にも影響しませんでした (ポンプの使用に重要です).

長所:

  • 優れた耐水性
  • シリコンコーティングは柔軟性を維持します

短所:

  • 厚いコーティング (0.1–0.3 mm) 小さな部分の寸法に影響を与える可能性があります
  • 治療時間が必要です (2–4時間シリコン)

2.6 金属メッキ: 強度と導電性のため

金属製のメッキは、高性能部品用です。航空宇宙コンポーネントまたは電気コネクタを考えてください。.

それがどのように機能するか:

  1. 準備: 部品をきれいにし、薄い導電層を塗ります (グラファイトのように) プラスチックは導電性ではないためです.
  2. 電気めっき: 溶解した金属で溶液中に部品を浸します (銅, ニッケル, 金, 等). 電流を渡す - 金属粒子は部品の表面に付着します.

一般的な金属オプション:

金属主な利点ユースケースの例料金 (vs. 絵画)
電気伝導率エレクトロニクス用コネクタ3xより高価
ニッケル強度と腐食抵抗航空宇宙括弧4xより高価
導電率 + 審美的な魅力ハイエンドの電気コンポーネント10xより高価

本当の例:

エレクトロニクス会社のニッケルメッキSLSナイロンPA12コネクタ. メッキは、部分の引張強度を増加させました 30% 導電性にしました。回路基板をリンクするのに最適です. 欠点: 各コネクタコスト \(5 プレートする (vs. \)1 ペイントする).

長所:

  • 強度と導電率を高めます
  • 高品質を作成します, 耐久性のある仕上げ

短所:

  • 高い (3–10x塗装コスト)
  • 重量を追加します (5–パーツの体重の10%)

3. MJF/SLSポスト処理に関するYiguテクノロジーの視点

Yiguテクノロジーで, MJFとSLSの後処理を最適化する際に何百ものクライアントをサポートしてきました. 私たちの経験はそれを示しています 適切なプロセスを選択すると、3つの要因に依存します: 終了, 予算, とボリューム. 例えば, 中小バッチの消費者製品 (電話ケースのように) メディアのタンブリングの恩恵を受ける + 染色 (費用対効果が高く、速い), 医療機器には水密コーティングが必要です + 品質チェック. また、プロセスを組み合わせることをお勧めします。, 撮影の後に絵画が続く - 滑らかさと保護の両方を得るために. ポストプロセッシングをあなたの部品の目的に合わせることにより, 廃棄物を減らし、パフォーマンスを向上させることができます.

4. よくある質問: MJF/SLS後処理に関する一般的な質問

Q1: MJFの部分がきれいに見える場合は、粉末の取り外しをスキップできますか?

いいえ. 表面がきれいに見えても, 隙間に閉じ込められた粉末 (穴やスロットのように) 時間の経過とともにひび割れや反りを引き起こす可能性があります. ブラシ/真空の除去後、常にピーニングを撮影してください.

Q2: なぜMJFパーツを明るい色に染めることができないのか (例えば。, 赤または緑)?

MJF部品には時差ぼけのコアがあります. 明るい染料はこれを覆うことができません。彼らは鈍いまたは不均一に見えます. MJFのために黒い染料に固執します; SLS部品 (白/灰色のコア) 明るい色で作業します.

Q3: 非エアロスピー部品のコストに値する金属メッキです?

それはあなたのニーズに依存します. 導電率が必要な場合 (例えば。, エレクトロニクス) または余分な強さ (例えば。, 産業用ツール), はい. 基本部品用 (例えば。, ブラケット), 塗装やメディアタンブリングは、より安価な代替品です.

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