عملیات نهایی پردازش نهایی در فرآیند پرینت سه بعدی (post processing) آخرین و یکی از مهم ترین بخش های تولید در ساخت قطعات به وسیله ی پرینتر های سه بعدی است. در این مرحله قطعات جلاء و زیبایی خود را پیدا میکند. قسمت های زاید حذف شده و کیفیت سطحی بهبود داده می شود.

تقویت ظاهر به افزایش مقاومت دربرابر سایش، ضرب­خوردگی، گرما و یا سایر عناصر به سطوح غیر یکنواخت کمک می­کند و اندازه و شکل آن را تطبیق می­دهد وهدایت الکتریکی را افزایش می­دهد.

فرآیند پس پردازش در پرینت سه بعدی روی موارد زیر تاثیر می­گذارد:

               مواد سازنده اجزا

               شکل قطعه

               ضخامت

               وزن

هنگامی که از فرایند­های پردازش نهایی پرینتر سه بعدی استفاده می­شود، این فرایند­ها باید بخشی از فرآیند طراحی شما باشند ، تا زمانی که یک محصول نهایی داشته باشید، درواقع این مرحله می‌تواند به کارکرد محصول تبدیل شود.

در این مقاله برخی از فرایندهای پس پردازش که باید در هنگام تولید قطعات با استفاده از تکنولوژی پرینت سه‌بعدی در نظر بگیرید، ارائه شده‌ است.

آبکاری یا روکش گذاری

آبکاری شامل پوشاندن یک پلاستیک یا فلز، با پوششی از فلز است که مواد در یک جریان الکتریکی و یا محلول شیمیایی قرار می­گیرد.

فلزات مورد استفاده برای آبکاری متغیّر هستند. برای اولین لایه از پوشاندن پلاستیک احتمالا ً از نیکل، مس یا شاید طلا و نقره استفاده شود. بعد از آن می‌توانید هر نوع فلز را به کار ببرید. از جمله:

               پلاتین

               کروم

               قلع

               پالادیوم

               رادیوم

انتخاب فلز مناسب برای پروژه شما بستگی به ویژگی‌هایی دارد که می‌خواهید آن را بهبود بخشید یا به اجزای چاپی خود اضافه کنید.

آبکاری با هر روشی یا هر فلزی هنگامی که با روش­های پرینت سه‌بعدی همراه شود، مزایای زیادی دارد.

بسیاری از اجزای تولید کننده و اجزای سازنده مواد، از این طریق از پلاستیک ساخته می‌شوند که سودمند است.

اما این روش، پلاستیک را دربرابر ضربه، فرسودگی و سایرعوامل خارجی آسیب پذیر میکند. یک پوشش فلزی می‌تواند استحکام و دوام پلاستیک را با وجود یک لایه خارجی محافظ­، افزایش دهد.

تکنیک فینیشینگ می‌تواند ظاهر یک جز چاپی را نیز بهبود بخشد. این کار با رنگ‌آمیزی غیر یکنواخت و یا نسبتا یکنواخت سطح انجام شود.

همچنین یک لایه فلزی می‌تواند خواص جدیدی، اعم از رسانایی الکتریکی و خواص انتقال حرارت را به ماده اضافه کند.

سنباده‌­زنی در فرآیند پردازش نهایی پرینت سه بعدی

سنباده ­زنی تکنیکی از پولیش و فینیشینگ است. این روش، شامل استفاده از مواد سخت مانند کاغذ سنباده برای صاف کردن و حذف نقص‌های کوچک از یک سطح است.

زمانی که تعدادی شیء چاپ ‌شده از پرینتر را برمی­دارید، خطوطی را می­بینید که هر لایه جدید در آن شروع می‌شود. این ممکن است برای برخی از کالای صنعتی مهم نباشد.

اما برای کالاهای مصرفی، نمونه‌های اولیه و سایر اقلامی که در معرض نمایش قرار خواهند گرفت و جذابیت محصول مهم است. سنباده­زنی، نواقص را حذف کرده و یک سطح صاف را به ارمغان می­آورد.

اگر می‌خواهید از هر نوع پوشش برای سطح استفاده کنید، سنباده­زنی مفید است زیرا لازم است سطح صافی داشته باشید، تا پوشش به صورت یکنواخت درآید.

ناگفته نماند، سنباده زنی موثر، ایراداتی بر آن وارد است که از آن­ها می­توان به وقت­گیر بودن، دستی بودن آن و عدم دسترسی به نقاط کور و سوراخ های ریز، اشاره نمود.

نقش عملیات حرارتی در فرآیند پردازش نهایی پرینت سه بعدی

عملیات حرارتی یکی از متدوال ترین روش هایی است که برای بهبود دادن خواص فیزیکی و مکانیکی قطعات صنعتی استفاده میشود.

این عملیات که مجموعه ای از گرمایش و سرمایش وابسته به شرایط محیطی است ، برای افزایش یا بهبود استحکام، سختی، چقرمگی و … انجام داده می‌شود.

عملیات حرارتی بیشتر در قطعات فلزی کاربرد داشته و در قطعات پلیمری و سرامیکی عملیات های ثانویه شامل موارد دیگری است.

قطعه ساخته شده توسط ساخت افزایشی به دلیل نامناسب بودن دمای ساخت (بالا یا پایین بودن دما) ممکن است دارای تنش هایی باشد و یا اینکه ساختار های ناخواستهای در قطعه ایجاد شود که با عملیات حرارتی قطعه تنش زدایی شده و ساختار آن همگن میشود.

در اجرای عملیات حرارتی بر اساس کاربرد قطعه یک سیکل حرارتی برای قطعه در نظر گرفته و بر اساس آن سیکل قطعه با یک نرخ مشخصی گرم و سرد میشود.

این گرم و سرد شدن میتواند بسته به خواص نهایی مورد نظر سریع و یا آهسته باشد.

حذف ساپورت مدل در پرینت سه بعدی

از آنجایی که قطعات تولید شده بوسیله  پرینت سه بعدی به صورت لایه به لایه ساخته می‌شوند. با توجه به نوع تکنولوژی پرینت سه بعدی انتخاب نوع ساپورت میتواند متفاوت باشد.

پیشنهاد مطالعه: ساپورت در پرینت سه بعدی

سازه ساپورت مدل پرینت سه بعدی شده معمولا روی سطح قطعه تاثیر میگذارند، با جدا کردن ساپورت ها، جای آنها روی قطعه میماند.

جای این ساپورت ها باید با پرداخت کاری نهایی سطحی از بین برود.

استفاده از اشعه ی UV در فرآیند پردازش نهایی پرینت سه بعدی

پس از پرینت سه بعدی قطعات برای تکمیل فرآیند پلیمریزاسیون و سخت شدن تحت اشعه UV قرار میگیرند تا در کنار تکمیل فرآیند سخت شدن کامل لایه های پلیمری، خواص مکانیکی قطعه بهبود پیدا کند.

پرداخت کاری سطحی

بسته به نوع عملیات پرینت و نوع کاربرد قطعه، بعد از عملیات پرینت قطعه باید پرداخت کاری سطحی داشته باشد تا زبری سطح آن بین رفته و قسمت های تیز آن ساییده یا خورده شود.

این عملیات در سرامیک ها، پلیمر ها و فلزات متفاوت است.

در قطعات فلزی این صافی سطح توسط عملیات هایی مثل سند بلاست یا شات بلاست حاصل میشود و قسمت های تیز و گوشه ها توسط ماشین کاری از بین میرود.

سندبلاست یا سایش سطح با ذرات ماسه یکی از متداول ترین و ایده آل ترین روش های تمیز کردن سطوح می باشد؛ یک جریان فشار بالا، مواد ساینده را به سمت سطح مورد نظر هدایت میکند؛ در نتیجه، سطح از هر گونه گرد و غبار روغن لکه و آلودگی پاک خواهد شد.

شات بلاست در حقیقت نوعی فرآیند سایش سطح می باشد که از نظر مفهوم عملکردی مشابه با سندبلاست است اما از نظر جزئیات ذرات ساینده با سندبلاست تفاوت دارد؛ شات بلاست عبارت است از سایش سطوح مختلف با استفاده از ساچمه های فلزی که ساچمه های فلزی از طریق سیستم گریز از مرکز دستگاه با فشار به سمت سطح پرتاب میشوند.

 پولیش بخار استون

پولیش بخار (vapor polishing) یک روش برای بهبود کیفیت سطح قطعات پلاستیکی و پلیمری است که قطعه ی پرینت شده در معرض یک بخار شیمیایی قرار میگیرد و سطح آن خورده شده و بهبود مییابد.

این روش معمولا برای بازگرداندن شفافیت قطعات بعد از عملیات ماشین کاری انجام میشود.

پلاستیک‌هایی که به خوبی به پولیش بخار واکنش می‌دهند، پلی کربنات، اکریلیک ، پلی سولفون ، PEI و ABS هستند.

رنگ کردن در فرآیند پردازش نهایی مدل پرینت سه بعدی شده

این مرحله از پردازش نهایی پرینت سه بعدی در واقع شامل پوشش دهی و رنگ آمیزی، قطعات را شامل می شود و دارای اهمیت بالایی می باشد. برای مثال باعت کاهش استهلاک، افزایش جلوهی بصری، بالا رفتن طول عمر قطعات میشود. که در مورد پوشش دهی و رنگ آمیزی بهتر است که نکاتی را رعایت نمود.

 انتخاب پوشش مناسب با توجه به نوع کاربرد قطعه

به عنوان مثال : رزین های اپوکسی و رنگ های صنعتی پلی یورتان ، رنگ های نسوز سیلیکونی و…

ضخامت مناسب رنگ

یکی از مهم ترین عوامل در رنگ آمیزی قطعات صنعتی، ضخامت آنها می باشد که با توجه به استاندارد ها و کاربری تجهیزات ، ضخامت ها متغییر هستند اما در هر صورت اجرای رنگ آمیزی در دو حالت سیستم چند لایه و تک لایه پوششی قابل اجرا میباشد.

این مرحله میتواند هم به صورت دستی و هم به صورت غوطه وری در دیگ های رنگ باشد.

بازرسی فنی در فرآیند پس پردازش

این مرحله که آخرین مرحله در تولید هر قطعه ی صنعتی است، کیفیت و بدون عیب بودن و دقت ابعادی قطعه را تایید میکند.

معمولا برای هر قطعه و روشی از قبل استانداردی آماده شده است که بر اساس آن استاندارد، قطعهی خروجی را با آن مقایسه میکنند.

بازرسی های فنی به صورت چشمی و یا بوسیلهی تجهیزات مخصوص صورت میگیرد.

پیشنهاد مطالعه: فیلامنت چیست؟

تست و آنالیز ها

قطعات صنعتی با توجه به کاربرد بایستی برخی خواص مکانیکی، شیمیایی و یا فیزیکی را دارا باشند. به همین خاطر ممکن است نیاز باشد بعد از اتمام مراحل تست های مکانیکی مثل کشش، خمش، فشار،خستگی،ضربه،سختی و آنالیز هایی مثل TEM یا SEM و همچنین انالیز های حرارتی برای بررسی خواص، از قطعه انجام داده شود.