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同一臺(tái)3D打印機(jī)器,同一卷耗材,打出來(lái)的件,有人賣30,有人賣300。
最大的差距,通常出現(xiàn)在件從熱床上揭下來(lái)的那一刻之后。
一部分讀者就此收工,另一部分讀者才剛開(kāi)始干活。
FDM出來(lái)的件,說(shuō)實(shí)話,原始狀態(tài)大多不好看。
層紋、毛邊、啞色,放在買(mǎi)家面前最尷尬的是:
廉價(jià)感。
拿去賣,買(mǎi)家易給差評(píng);
拿去送人,對(duì)方禮貌地道了聲謝,然后不知道放去了哪里。
真正讓一個(gè)打印件變成一個(gè)產(chǎn)品的,是后處理。
大多數(shù)玩家的認(rèn)知止步于砂紙加噴漆,頂多知道ABS可以用丙酮蒸一蒸。
但實(shí)際上,這條路從機(jī)械打磨一直延伸到化學(xué)鍍金屬,從換一層橡膠皮一直走到翻模澆鑄出真正的銅件銀件,寬度遠(yuǎn)超你的想象。
第一關(guān)先把表面搞平
砂紙打磨是最基礎(chǔ)的入場(chǎng)券,也是很多人以為的終點(diǎn)。
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標(biāo)準(zhǔn)流程是從120目開(kāi)始粗磨去掉層紋臺(tái)階感,然后逐級(jí)往上走:
240、400、800、1200、2000。
每換一個(gè)目數(shù),上一道留下的劃痕就被更細(xì)的磨掉。
到2000目的時(shí)候,PLA件摸起來(lái)已經(jīng)相當(dāng)光滑。
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如果繼續(xù)上拋光布輪配拋光膏,光潔度可以進(jìn)一步提升,接近注塑件的質(zhì)感。
濕磨(蘸水打磨)比干磨效果好很多,磨料不堵塞,表面更均勻,這個(gè)細(xì)節(jié)很多人忽略。
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打磨是體力活。
有沒(méi)有省力的方案?
振動(dòng)滾磨機(jī)(也叫滾筒拋光機(jī))在是常見(jiàn)的處理步驟,金屬和尼龍常用但FDM玩家很少知道它。
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把零件和研磨介質(zhì)一起放進(jìn)滾筒,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)幾個(gè)小時(shí),表面粗糙度能下降。
但對(duì)PLA和PETG這類材料,這個(gè)工藝要有條件地用。
PLA質(zhì)地較脆、硬度偏低,應(yīng)該用塑料介質(zhì)或核桃殼這類溫和介質(zhì);
PETG普通振動(dòng)滾磨機(jī)效果不穩(wěn)定,有時(shí)反而磨出劃痕而不是光滑表面。
這條路適合件形簡(jiǎn)單、批量大的場(chǎng)景,細(xì)節(jié)豐富的件不建議用。
噴砂同樣要看介質(zhì)。
用普通砂粒攻擊性太強(qiáng),軟質(zhì)材料容易產(chǎn)生凹陷,很難控制。
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得換一些軟質(zhì)磨料,這里的主要用途是讓表面啞光化、改善上漆附著力,不能期待完全消除層紋。
ABS和ASA的專屬通道:丙酮蒸汽
如果打的是ABS或者ASA,有一條捷徑。
PLA用戶跳過(guò)這段。
丙酮蒸汽熏蒸的原理是:
丙酮蒸汽溶解ABS表面一層薄薄的塑料,溶解后的塑料在重力下流平,冷卻重新固化,層紋就消失了。
處理時(shí)間控制好的話,5分鐘出來(lái)的效果比砂紙磨半小時(shí)還光滑,而且細(xì)節(jié)保留還行。
DIY操作可以找一個(gè)金屬或玻璃容器,底部放蘸了丙酮的紙巾,把件懸掛在上方不接觸液體,蓋蓋子,等5到10分鐘。
不要超時(shí),超時(shí)件會(huì)軟化變形,細(xì)節(jié)消失。
全程在通風(fēng)處操作,丙酮易燃,明火附近不要碰。
PLA不溶于丙酮,市面上有售的PLA拋光液我們查到的主要成分是三氯甲烷類溶劑,浸泡幾秒確實(shí)有平滑效果,但毒性比丙酮強(qiáng)得多,不推薦在家操作。
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第二關(guān)讓打印件看起來(lái)不像打印件
補(bǔ)土打底是上色的前置動(dòng)作,不能跳過(guò)。
汽車膩?zhàn)踊蛘吣P蛯S醚a(bǔ)土,刮涂或噴涂在打磨后的件上,填平殘余的細(xì)小坑洼,再打磨一遍。
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底子不平,漆面再好也掩蓋不了。
然后才是噴漆。
噴漆分兩條路:噴罐和噴槍。
噴罐簡(jiǎn)單,對(duì)新手友好,但顏色選擇有限,薄噴多層是關(guān)鍵,一次噴太厚必然流掛。
噴槍加氣泵貴一些,入門(mén)級(jí)套裝三五百塊,但顏色可以自己調(diào),還能做漸變效果,同一件上從深到淺過(guò)渡,質(zhì)感立刻上一個(gè)臺(tái)階。
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選漆要注意:
水性漆對(duì)所有FDM材質(zhì)都友好,無(wú)味、易清洗,PLA件不用擔(dān)心溶劑腐蝕。
油性漆效果稍好,但需要通風(fēng),PLA件遇到溶劑型稀釋劑也不算穩(wěn)定。
丙烯顏料是另一個(gè)選項(xiàng),筆涂,成本極低,適合細(xì)節(jié)上色和做舊效果。
有一個(gè)模型圈的技法是把薄稀的油畫(huà)顏料涂在件上,干了用紙巾擦去表面,顏料留在凹陷里,整件的立體感就出來(lái)了。
這手法叫漬洗,入門(mén)快,效果顯著。
想要圖案而不是單純上色?
水貼紙是簡(jiǎn)單的方案,浸水后圖案能滑到表面貼合,適合徽標(biāo)、文字、精細(xì)圖案,模型玩家的標(biāo)配工具。
需要比較精細(xì)的手藝。
水轉(zhuǎn)印(和水貼紙?jiān)硪粯樱╅T(mén)檻稍高,但能在幾乎所有曲面上做出迷彩、木紋、大理石這類復(fù)雜紋理圖案。
市面上有水轉(zhuǎn)印服務(wù)商,可以送件過(guò)去處理。
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第三關(guān)換一層皮
這一關(guān)改的是材質(zhì)感,不是強(qiáng)度。
如果你受夠了塑料件的那種輕飄感,這里有幾個(gè)方向。
植絨是個(gè)少有人知道的有趣工藝,在涂了膠水的表面噴射短纖維,出來(lái)是絨質(zhì)感,適合道具把手、展示底座、裝飾品。
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DIY植絨槍幾十塊錢(qián),效果獨(dú)特,很出片。
然后是液態(tài)橡膠。
罐裝噴涂或者整件蘸入,干燥后形成一層柔性橡膠皮膜,防滑、防水、啞光質(zhì)感,手感完全變了。
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最妙的是它可以撕除,撕掉重來(lái),可逆操作。
碳纖維手工鋪層(或者任何纖維布都可以)屬于進(jìn)階玩法,但完全可以DIY。
以打印件為芯材,外面鋪碳纖維布,刷環(huán)氧樹(shù)脂,裝進(jìn)真空袋抽真空固化,拆袋出來(lái)表面全是碳纖維紋路,強(qiáng)度和剛度都大幅提升。
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所需材料在電商平臺(tái)都能買(mǎi)到,核心是鋪布時(shí)排氣要均勻。
有人拿這條路做改裝車配件、無(wú)人機(jī)機(jī)架。
比碳纖維簡(jiǎn)單的是玻璃纖維鋪層,工藝一樣,成本更低。
然后是彩色鐳射膜剪裁后粘貼到表面,炫彩全息效果,幾塊錢(qián)一張,做裝飾件很出效果,是成本最低的外觀改造方案。
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第四關(guān):讓非金屬變成金屬?!
這是我們認(rèn)為后處理里最冷門(mén)、也最有意思的部分。
一個(gè)PLA打印件,能變成表面是真銅的展示件。
步驟不復(fù)雜,材料全在電商買(mǎi)得到。
非金屬不能直接電鍍,因?yàn)殡娊獬乩锍练e金屬需要導(dǎo)電。
辦法是先讓表面導(dǎo)電。
最簡(jiǎn)單的是噴涂導(dǎo)電銀漿或碳系導(dǎo)電涂料,成本幾十塊,操作簡(jiǎn)單。
有個(gè)方法是銀鏡反應(yīng):
硝酸銀溶液與還原糖在件的表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),沉積出一層真實(shí)的銀膜,反射率接近鏡面。
表面導(dǎo)電之后,接上導(dǎo)線,放進(jìn)電解槽,銅棒做陽(yáng)極,硫酸銅溶液,幾伏電壓,幾個(gè)小時(shí)后銅就沉積在表面了。
這一步叫掛鍍,是最接近DIY的正式電鍍方式。
鍍銅之后可以繼續(xù)鍍鎳、鍍金,每層疊加,質(zhì)感越來(lái)越像真金屬件。
整套材料投入在幾百塊以內(nèi)。
注意電解液有腐蝕性,需要護(hù)目鏡和手套,廢液不能直接倒下水道。
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如果想要的不是表面金屬感,而是真正的金屬件,那就電鍍的厚一些,有些也叫電鑄。
另外就是常見(jiàn)的翻模澆注的路線。
以打印件為原模,開(kāi)硅膠模具(AB雙組分硅膠按廠商標(biāo)注比例混合,倒入固化脫模)。
然后用低熔點(diǎn)合金,鉍錫類合金熔點(diǎn)在58到100攝氏度區(qū)間,放在電熱板上就能熔化,澆注進(jìn)硅膠模里,冷卻開(kāi)模,出來(lái)的是金屬零件。
強(qiáng)度有限,但作為展示件、首飾、工藝品完全夠用,家里一個(gè)電磁爐就能做。
而想要銅件、銀件,那就走失蠟鑄造路線。
硅膠模澆蠟做出蠟型,包埋石膏,高溫?zé)灒瑵沧⑷廴阢y或銅。
這是珠寶行業(yè)的成熟工藝,DIY銀飾是這套工藝最常見(jiàn)的終點(diǎn),全套設(shè)備在二手市場(chǎng)幾千塊能配齊。
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第五關(guān)是強(qiáng)化,別讓它一捏就壞
FDM件的核心弱點(diǎn)是層間強(qiáng)度差,Z方向的力一大就開(kāi)裂。
成本最低的解法是502(還有一些其他牌號(hào))之類的膠水滲透硬化。
膠水會(huì)毛細(xì)滲透進(jìn)層間的微小縫隙,固化后把層間粘在一起。
刷一遍,強(qiáng)度會(huì)提升,操作時(shí)間不超過(guò)5分鐘,成本1元以內(nèi)。
而退火熱處理是被低估的方法。
但我們想說(shuō)清楚它適合什么、不適合什么,否則做完一批件全報(bào)廢。
PLA退火溫度通常在80到100攝氏度,PETG在90到110攝氏度。
沒(méi)錯(cuò),是要超過(guò)PLA 60攝氏度出頭的軟化點(diǎn),不超過(guò)退火效果有限。
所以代價(jià)是件會(huì)收縮和翹曲,尺寸變化可能達(dá)到5到10%。
所以退火只適合形狀簡(jiǎn)單、不在乎輕微變形的件,比如掛鉤、支架、卡扣這類。
有配合公差的零件、細(xì)節(jié)復(fù)雜的模型、需要精確尺寸的東西,退火完基本報(bào)廢。
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銅嵌件熱熔植入是功能性結(jié)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)配置。
加熱銅制螺紋嵌件,壓入FDM件的孔里,銅嵌件與塑料融合,冷卻后得到強(qiáng)度遠(yuǎn)超純塑料的螺紋接口。
專用嵌件淘寶有賣,熱熔工具用烙鐵就行。
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對(duì)于細(xì)小零件,手辦、關(guān)節(jié)件這類,金屬內(nèi)骨架是常見(jiàn)方案:
鉆孔后插入金屬細(xì)桿,膠水固定,細(xì)件彎折不斷裂。
而環(huán)氧樹(shù)脂涂覆刷涂在表面,固化后形成堅(jiān)硬外殼,同時(shí)填平層紋、提升硬度,對(duì)不需要精確尺寸的外殼件很有價(jià)值。
注意這個(gè)工藝會(huì)增加表面厚度約0.5到1毫米,有配合公差的地方不能用。
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PLA、PETG、ABS,各用哪條路
PLA用得最廣,但后處理選項(xiàng)相對(duì)有限。
丙酮不溶它,蒸汽平滑沒(méi)法用。
主要路線是砂紙打磨加水性漆噴涂,或環(huán)氧樹(shù)脂涂覆。
熱變形溫度低是它的硬傷,退火操作溫度要嚴(yán)格控制,烤箱控溫不準(zhǔn)的不要輕易嘗試。
PETG的打磨效果不如PLA細(xì)膩,材料韌性大,磨完容易起毛,也沒(méi)有溶劑平滑通道。
后處理思路主要靠噴漆或噴可附著材質(zhì)。
優(yōu)勢(shì)是做功能件比PLA耐用,退火效果比PLA更顯著。
ABS和ASA后處理選項(xiàng)最豐富。
溶劑蒸汽平滑、電鍍、各類涂層都更友好。
代價(jià)是打印難度高一點(diǎn),但如果有后處理需求可以試試。
工業(yè)級(jí)方案還有粉末涂層、PVD真空鍍、冷噴涂、陶瓷涂層,本文沒(méi)有展開(kāi)。
知道有這些選項(xiàng)即可,需要時(shí)找專業(yè)服務(wù)商,沒(méi)必要自己配設(shè)備。
打印決定下限,后處理決定上限。
一臺(tái)調(diào)得很好的機(jī)器,原件質(zhì)量可以很穩(wěn)定;
但穩(wěn)定的原件只是起點(diǎn),能不能賣出去、賣多少錢(qián),取決于我們?cè)覆辉敢庠诔鰴C(jī)器之后再多走這幾步。
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這篇FDM后處理文章只是拋磚引玉。
全景雖有了,但能不能做好后處理還得靠您自己嘗試。
不同機(jī)器、不同品牌耗材、不同環(huán)境溫度,每個(gè)工藝落到具體件上都會(huì)有出入。
砂紙打磨的手感,電鍍?cè)嚦龅膮?shù),翻模的硅膠配比,沒(méi)有任何一步是能靠看這篇文章直接過(guò)關(guān)。
真正值錢(qián)的在您自己的實(shí)驗(yàn)記錄里。
期待在評(píng)論區(qū)分享您的后處理故事(或事故)。
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