如何讓自己的3D打印作品更加“靚麗”： 表面后處理技術(shù)分類
時(shí)間：2016-07-18 21:58 來源：機(jī)械工程師 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
如今，3D打印技術(shù)應(yīng)用的范圍越來越廣泛，很多用戶開始嘗試使用3D打印技術(shù)來完成自己的工作，但是對(duì)于3D打印出來的模型表面質(zhì)量經(jīng)常不太滿意，其實(shí)在很多時(shí)候3D打印出的零件還需要進(jìn)行后期處理，才能算真正的成品。根據(jù)使用的方法不同，可將表面處理技術(shù)分為下述種類。
一、電化學(xué)方法
這種方法是利用電極反應(yīng)，在工件表面形成鍍層。其中主要的方法是：
（一）電鍍
在電解質(zhì)溶液中，工件為陰極，在外電流作用下，使其表面形成鍍層的過程，稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導(dǎo)體或含各類固體微粒，如鍍銅、鍍鎳等。
（二）氧化
在電解質(zhì)溶液中，工件為陽極，在外電流作用下，使其表面形成氧化膜層的過程，稱為陽極氧化，如鋁合金的陽極氧化。
鋼鐵的氧化處理可用化學(xué)或電化學(xué)方法�；瘜W(xué)方法是將工件放入氧化溶液中，依靠化學(xué)作用在工件表面形成氧化膜，如鋼鐵的發(fā)藍(lán)處理。
二、化學(xué)方法
這種方法是無電流作用，利用化學(xué)物質(zhì)相互作用，在工件表面形成鍍覆層。其中主要的方法是：
（一）化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理
在電解質(zhì)溶液中，金屬工件在無外電流作用，由溶液中化學(xué)物質(zhì)與工件相互作用從而在其表面形成鍍層的過程，稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。如金屬表面的發(fā)藍(lán)、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
（二）化學(xué)鍍
在電解質(zhì)溶液中，工件表面經(jīng)催化處理，無外電流作用，在溶液中由于化學(xué)物質(zhì)的還原作用，將某些物質(zhì)沉積于工件表面而形成鍍層的過程，稱為化學(xué)鍍，如化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。
三、熱加工方法
這種方法是在高溫條件下令材料熔融或熱擴(kuò)散，在工件表面形成涂層。其主要方法是：
（一）熱浸鍍
金屬工件放入熔融金屬中，令其表面形成涂層的過程，稱為熱浸鍍，如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
（二）熱噴涂
將熔融金屬霧化，噴涂于工件表面，形成涂層的過程，稱為熱噴涂，如熱噴涂鋅、熱噴涂鋁等。
（三）熱燙印
將金屬箔加溫、加壓覆蓋于工件表面上，形成涂覆層的過程，稱為熱燙印，如熱燙印鋁箔等。
（四）化學(xué)熱處理
工件與化學(xué)物質(zhì)接觸、加熱，在高溫態(tài)下令某種元素進(jìn)入工件表面的過程，稱為化學(xué)熱處理，如滲氮、滲碳等。
（五）堆焊
以焊接方式，令熔敷金屬堆集于工件表面而形成焊層的過程，稱為堆焊，如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
這種方法是在高真空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積于工件表面而形成鍍層的過程。其主要方法是。
（一）物理氣相沉積（PVD）
在真空條件下，將金屬氣化成原子或分子，或者使其離子化成離子，直接沉積到工件表面，形成涂層的過程，稱為物理氣相沉積，其沉積粒子束來源于非化學(xué)因素，如蒸發(fā)鍍?yōu)R射鍍、離子鍍等。
（二）離子注入
高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程，稱為離子注入，如注硼等。
（三）化學(xué)氣相沉積（CVD）
低壓（有時(shí)也在常壓）下，氣態(tài)物質(zhì)在工件表面因化學(xué)反應(yīng)而生成固態(tài)沉積層的過程，稱為化學(xué)氣相鍍，如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。
五、其它方法
主要是機(jī)械的、化學(xué)的、電化學(xué)的、物理的方法。其中的主要方法是。
（一）涂裝
閑噴涂或刷涂方法，將涂料（有機(jī)或無機(jī)）涂覆于工件表面而形成涂層的過程，稱為涂裝，如噴漆、刷漆等。
（二）沖擊鍍
在特定的溶液中以高的電流密度，短時(shí)間電沉積出金屬薄層，以改善隨后沉積鍍層與基體間結(jié)合力的方法，稱為沖擊鍍，如沖擊鍍鋅等。
（三）激光面表處理
用激光對(duì)工件表面照射，令其結(jié)構(gòu)改變的過程，稱為激光表面處理，如激光淬火、激光重熔等。
（四）超硬膜技術(shù)
以物理或化學(xué)方法在工件表面制備超硬膜的技術(shù)，稱為超硬膜技術(shù)。如金剛石薄膜，立方氮化硼薄膜等。
（五）電泳及靜電噴涂
1、電泳
工件作為一個(gè)電極放入導(dǎo)電的水溶性或水乳化的涂料中，與涂料中另一電極構(gòu)成解電路。在電場(chǎng)作用下，涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子，陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)。這些帶電荷的樹脂離子，連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面，形成涂層，這一過程稱為電泳。
2、靜電噴涂
在直流高電壓電場(chǎng)作用，霧化的帶負(fù)電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上，從而獲得漆膜的過程，稱為靜噴涂。
五（手工拋光上色）
1.拋光液（丙烯蒸發(fā)）拋光
表面可以處理的很光滑，但是丙烯是一種很容易蒸發(fā)的有毒化學(xué)物質(zhì)，所以對(duì)于人體的健康存在比價(jià)大的風(fēng)險(xiǎn)，需要加熱等工序也比較繁瑣。由于使用的化學(xué)方法會(huì)腐蝕打印件表面，對(duì)打印的精度影響比較大，會(huì)損失比較多的打印細(xì)節(jié)。
2.噴泵噴涂上色
噴筆涂裝與噴罐涂裝一樣, 涂料成氣霧狀涂噴在物件表面，并使表面涂層光潔無上色痕跡。而筆涂上色要無痕跡則是很難做到的。而相對(duì)與噴筆涂裝與噴罐涂裝，兩者在噴涂面積，涂料濃度，油漆的選用上也有著不同的區(qū)別。
三.手工上色
可以采用丙烯上色的方法，在模型經(jīng)過打磨拋光后，手工上色能體現(xiàn)細(xì)節(jié)，在模型細(xì)節(jié)顏色都處理基本到位之后，等待丙烯顏料的風(fēng)干，這樣更有利于存放和之后的處理�；靖赏钢�，用光油進(jìn)行最后的處理，噴上光油的模型更加透亮美觀，也更好保存。
4.拋光機(jī)拋光
\
設(shè)備能夠讓氣溶膠均勻分布，同時(shí)安裝了噴霧器，可以將小薄膜上數(shù)以百計(jì)的微孔(< 10 microns)與壓電致動(dòng)器連接起來。噴霧器既可以將液滴噴射物釋放，形成一個(gè)非常均勻的表層。再將酒精滲入打印表面外層，就可以形成一個(gè)非常光滑的打印對(duì)象表面。整個(gè)過程完全使用熱源，封閉的操作室處理也非常安全。
一、電化學(xué)方法
這種方法是利用電極反應(yīng)，在工件表面形成鍍層。其中主要的方法是：
（一）電鍍
（二）氧化
在電解質(zhì)溶液中，工件為陽極，在外電流作用下，使其表面形成氧化膜層的過程，稱為陽極氧化，如鋁合金的陽極氧化。
鋼鐵的氧化處理可用化學(xué)或電化學(xué)方法�；瘜W(xué)方法是將工件放入氧化溶液中，依靠化學(xué)作用在工件表面形成氧化膜，如鋼鐵的發(fā)藍(lán)處理。
二、化學(xué)方法
這種方法是無電流作用，利用化學(xué)物質(zhì)相互作用，在工件表面形成鍍覆層。其中主要的方法是：
（一）化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理
在電解質(zhì)溶液中，金屬工件在無外電流作用，由溶液中化學(xué)物質(zhì)與工件相互作用從而在其表面形成鍍層的過程，稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。如金屬表面的發(fā)藍(lán)、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
（二）化學(xué)鍍
在電解質(zhì)溶液中，工件表面經(jīng)催化處理，無外電流作用，在溶液中由于化學(xué)物質(zhì)的還原作用，將某些物質(zhì)沉積于工件表面而形成鍍層的過程，稱為化學(xué)鍍，如化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。
三、熱加工方法
這種方法是在高溫條件下令材料熔融或熱擴(kuò)散，在工件表面形成涂層。其主要方法是：
（一）熱浸鍍
金屬工件放入熔融金屬中，令其表面形成涂層的過程，稱為熱浸鍍，如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
（二）熱噴涂
將熔融金屬霧化，噴涂于工件表面，形成涂層的過程，稱為熱噴涂，如熱噴涂鋅、熱噴涂鋁等。
（三）熱燙印
將金屬箔加溫、加壓覆蓋于工件表面上，形成涂覆層的過程，稱為熱燙印，如熱燙印鋁箔等。
（四）化學(xué)熱處理
工件與化學(xué)物質(zhì)接觸、加熱，在高溫態(tài)下令某種元素進(jìn)入工件表面的過程，稱為化學(xué)熱處理，如滲氮、滲碳等。
（五）堆焊
以焊接方式，令熔敷金屬堆集于工件表面而形成焊層的過程，稱為堆焊，如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
這種方法是在高真空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積于工件表面而形成鍍層的過程。其主要方法是。
（一）物理氣相沉積（PVD）
在真空條件下，將金屬氣化成原子或分子，或者使其離子化成離子，直接沉積到工件表面，形成涂層的過程，稱為物理氣相沉積，其沉積粒子束來源于非化學(xué)因素，如蒸發(fā)鍍?yōu)R射鍍、離子鍍等。
（二）離子注入
高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程，稱為離子注入，如注硼等。
（三）化學(xué)氣相沉積（CVD）
低壓（有時(shí)也在常壓）下，氣態(tài)物質(zhì)在工件表面因化學(xué)反應(yīng)而生成固態(tài)沉積層的過程，稱為化學(xué)氣相鍍，如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。
五、其它方法
主要是機(jī)械的、化學(xué)的、電化學(xué)的、物理的方法。其中的主要方法是。
（一）涂裝
閑噴涂或刷涂方法，將涂料（有機(jī)或無機(jī)）涂覆于工件表面而形成涂層的過程，稱為涂裝，如噴漆、刷漆等。
（二）沖擊鍍
在特定的溶液中以高的電流密度，短時(shí)間電沉積出金屬薄層，以改善隨后沉積鍍層與基體間結(jié)合力的方法，稱為沖擊鍍，如沖擊鍍鋅等。
（三）激光面表處理
用激光對(duì)工件表面照射，令其結(jié)構(gòu)改變的過程，稱為激光表面處理，如激光淬火、激光重熔等。
（四）超硬膜技術(shù)
以物理或化學(xué)方法在工件表面制備超硬膜的技術(shù)，稱為超硬膜技術(shù)。如金剛石薄膜，立方氮化硼薄膜等。
（五）電泳及靜電噴涂
1、電泳
工件作為一個(gè)電極放入導(dǎo)電的水溶性或水乳化的涂料中，與涂料中另一電極構(gòu)成解電路。在電場(chǎng)作用下，涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子，陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)。這些帶電荷的樹脂離子，連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面，形成涂層，這一過程稱為電泳。
2、靜電噴涂
在直流高電壓電場(chǎng)作用，霧化的帶負(fù)電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上，從而獲得漆膜的過程，稱為靜噴涂。
五（手工拋光上色）
1.拋光液（丙烯蒸發(fā)）拋光
表面可以處理的很光滑，但是丙烯是一種很容易蒸發(fā)的有毒化學(xué)物質(zhì)，所以對(duì)于人體的健康存在比價(jià)大的風(fēng)險(xiǎn)，需要加熱等工序也比較繁瑣。由于使用的化學(xué)方法會(huì)腐蝕打印件表面，對(duì)打印的精度影響比較大，會(huì)損失比較多的打印細(xì)節(jié)。
2.噴泵噴涂上色
噴筆涂裝與噴罐涂裝一樣, 涂料成氣霧狀涂噴在物件表面，并使表面涂層光潔無上色痕跡。而筆涂上色要無痕跡則是很難做到的。而相對(duì)與噴筆涂裝與噴罐涂裝，兩者在噴涂面積，涂料濃度，油漆的選用上也有著不同的區(qū)別。
三.手工上色
可以采用丙烯上色的方法，在模型經(jīng)過打磨拋光后，手工上色能體現(xiàn)細(xì)節(jié)，在模型細(xì)節(jié)顏色都處理基本到位之后，等待丙烯顏料的風(fēng)干，這樣更有利于存放和之后的處理�；靖赏钢�，用光油進(jìn)行最后的處理，噴上光油的模型更加透亮美觀，也更好保存。
4.拋光機(jī)拋光
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設(shè)備能夠讓氣溶膠均勻分布，同時(shí)安裝了噴霧器，可以將小薄膜上數(shù)以百計(jì)的微孔(< 10 microns)與壓電致動(dòng)器連接起來。噴霧器既可以將液滴噴射物釋放，形成一個(gè)非常均勻的表層。再將酒精滲入打印表面外層，就可以形成一個(gè)非常光滑的打印對(duì)象表面。整個(gè)過程完全使用熱源，封閉的操作室處理也非常安全。
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