如何3D打印出完美的不锈钢作品?
    

你想过自己3D打印出真正的、完美的不锈钢作品吗?对许多人来说,这种材料的打印出来的外观和触觉效果往往不尽如人意。在这篇文章中,我们将专门介绍如何利用不锈钢材料进行3D打印、如何选择颜色和后处理方式,以及如何进行相应的3D设计。

材料和技术:关键在于不锈钢粉末

不锈钢3D打印所使用的技术为间接金属打印,这种技术通过从下到上的方式逐层将精细的钢粉粘结在一起而构建出打印对象。与之不同的是,其他的金属像钛和铝则通常使用直接金属激光烧结(DMLS)的方式进行打印,不需要使用粘合剂。

在不锈钢3D打印机中,首先会铺开一层非常薄的钢粉,打印头在这个层上来回移动,在特定的点上沉积粘合剂,在没有沉积粘合剂的地方则会留下疏松的不锈钢粉。

这一层完成以后,位于上方的加热器会将其进行干燥处理,然后再铺上一层新的钢粉,重复这个过程,一层又一层直至完成打印过程,这项技术的最大成型尺寸可达762 x 393 x 393mm。

打印完成以后,要把不锈钢部件将放进固化炉中进行烧结,然后移除多余的粉末。但此时打印出来的部件还非常脆弱,它需要在一个凹槽系统中进行浸泡,用一种青铜液体代替粘合剂,这就是为什么最终的3D打印成品的化学成分为60%的钢和40%的铜的原因,它的密度为7.86 g/cm?。

经过这一步,我们已经得到了一个坚固的不锈钢部件,可以反复打磨进行最后的表面光滑处理了。

后处理:选择很广泛

i.materialise网站提供了以下七种不同抛光和电镀效果。

如何3D打印出完美的不锈钢作品?

抛光可以实现多种效果:(1)原色、(2)镀金、(3)黑色、(4)棕色;

在抛光时,有些细小的孔洞因为打磨不到颜色会比表面更深,而抛光过的表面会呈现出亮滑的效果,金色效果可以用化学镀工艺来实现。

不抛光可以实现的效果:(5)未抛光的原色(6)未抛光镀金(7)未抛光黑色。

如果你需要一种比钛和铝更高精度的金属部件,更富细节的不锈钢会是不错的材料选择,如果你对表面非常光滑的金属打印感兴趣,就应该看看黄铜、青铜、银、金和铜。

不锈钢的3D打印设计规则

类似于其他的3D打印材料,不锈钢也有一些特定的设计原则,遵守这些原则会让你事半功倍,特别当涉及到壁厚、边缘和过渡时。

选择正确的最小壁厚

如何3D打印出完美的不锈钢作品?

壁厚很大程度取决于你的模型大小,如果模型尺寸加大的话,相应地最小壁厚也要加厚,您可以参考图表中不同范围内X,Y,Z轴上的最小壁厚要求。从上图我们可以看到,如果有很好的支撑的话,像戒指这样的小模型,最小壁厚可以仅为1mm,中等大小的物体壁厚在1.5 mm 到 2 mm之间,对于大型物体,强烈建议壁厚至少3mm。

选择适合的壁厚可以让你的模型更坚固,但是脆弱的部位还是会有开裂破碎风险,这就是为什么无支撑的悬垂结构需要额外加固,厚度应为6mm。

边缘和转角:

为确保你的模型可以打印出来,设计中的壁厚和转角也很重要:要避免锋利的边缘,尽量平稳过渡是关键。在后期浸泡的阶段,不同层厚的部位热胀(膨胀)和冷却(收缩)的速率是不一样的,因此壁厚要尽可能地保持一致,将开裂的可能性降到最低。你可以按照最小层厚图把模型的转角设计得尽可能地圆润一些。

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    收录时间:2016年12月25日 06:04:05 来 源:3D打印世界作者:匿名
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