Få den rigtige helt overflade på dit 3D-print - Fire metoder til efterbehandling

Mads  Østergaard

Jeg er din kontaktperson

Skriv til mig

Indtast venligst et validt navn
Eller dit telefonnummer
Sender besked
Tak for din besked
Vi beklager

På grund af en teknisk fejl kan din henvendelse desværre ikke modtages i øjeblikket. Du er velkommen til at skrive en mail til Send e-mail eller ringe til +45 72 20 18 08.

Mand betjener stor maskine til slibning af metalplatforme

Få den rigtige helt overflade på dit 3D-print - Fire metoder til efterbehandling

3D-print teknologien er i dag så langt fremme, at du kan fremstille emner med meget fine overflader og tolerancer, der kan bruges i fx fødevare- og medico-industrien - det kræver blot den rigtige efterbehandling.

Når vi snakker om efterbehandling af 3D-print, dækker det over alle de processer, der finder sted, når printeren er færdig med at printe. I første omgang er det fx at fjerne overskydende pulver, og når vi snakker metal 3D-print er det også at fjerne support samt evt. varmebehandling for at afspænde emnerne. Herefter begynder de processer, der skal sikre, at overfladen får den ønskede finish.

De forskellige trin til efterbehandling bliver tit undervurderet, men i mange tilfælde er de afgørende for at nå et brugbart resultat. Ud af printeren har emnerne nemlig en overflade, som er mere ru end det man typisk kender fra fræse- og drejeprocesser.
Lad os hjælpe dig med 3D-print produktion

Overflade-ruheden angives ofte som Ra-værdien, og den dækker over gennemsnittet af de højdeforskelle der er på de toppene og dalene i en overflade – jo lavere Ra-værdi, jo glattere er overfladen. Til sammenligning er Ra-værdien lige ud af printeren omkring 8-9, men tommelfingerreglen i fødevarebranchen er en Ra-værdi på 0,8 – så der skal med andre ord gøres et stykke arbejde for at nå dertil.

Sektionsleder Mads Østergaard har hjulpet en lang række virksomheder med at udvikle, printe og efterbehandle 3D-printede emner, og han underviser bl.a. på vores kursus 'Professionel 3D-print i praksis. Herunder giver han dig et indblik i tre forskellige metoder til efterbehandling af 3D-printede overflader, som vi benytter på Teknologisk Institut.

3D-printet plastemne i kar med små slibesten1. Vibrations-afgratning

Ved vibrations-afgratning forgår processen ved, at de 3D-printede emner lægges i et kar med slibende chips, hvorefter karret sættes i bevægelse sammen med emnerne. Under afgratningen er emnerne ikke i berøring med hinanden, men kun med de slibende chips. Chipsene er tilpasset emnernes udformning og vægt, og de kan fx være i keramik eller plast, som indeholder et slibemiddel - på samme måde som vi kender det fra sandpapir.

Vibrations-afgratning kan bruges til stort set alle emner - både metal og nylon - og behandlingen fjerner alle de små pulverkorn, som hæfter sig til emner i printprocessen. Efter behandlingen kan overflade-ruheden, der angives som Ra-værdien, komme helt ned under 1 - afhængig af emnernes geometri og hvor lang tid afgratningen har varet. Dog kommer behandlingen ikke ind i indvendige kanaler på emnerne, og derfor kan derfor kan den med fordel kombineres med andre efterbehandlingsprocesser, hvis der er indvendige kanaler, som skal behandles. Fordelen ved vibrations-afgratning er, at udstyret ikke er så dyrt, og at det er nemt at sætte op.

3D-printet metalemne bliver glasblæst i blæsekabine 2. Medie-blæsning

Denne metode går ud på at accelerere små partikler af eksempelvis glas, sand eller korund mod overfladen på et 3D-printet emne under kontrollerede forhold. Materialet til blæsning vælges efter, hvilket materiale det 3D-printede emne er lavet i, samt hvilken overfladestruktur der ønskes. Korund er fx godt til at fjerne toppe på hårde materialer som titanium og værktøjsstål, men det kan efterlade overfladen ru, hvis det står alene. Derfor kan man 'glatte ud' ved hjælp af en efterfølgende blæsning med glas.

Blæsning er især velegnet til 3D-printet metal, men i nogle tilfælde kan metoden også anvendes til plast. Overflade-ruheden efter blæsning er typisk en Ra-værdi på 2-3, men med en geometrisk optimeret opskrift er det muligt at komme helt ned på 0,8.

3. Micro Machining Process (MMP)

MMP-metoden er en patenteret katalyse-teknologi, som anvendes til 3D-printede metalemner. Processen er en batch-proces, hvor mange ens emner behandles på èn gang i en præcist optimeret proces. Denne behandling udnytter, at den behandlende væske trænger ind i eventuelle kanaler, så det ikke kun er de ydre overflader, som får lavere ruhed.

Med ruheder ned til under R0,08 anvendes denne behandling ofte til implantater og hurtigt roterende udstyr som eksempelvis turbiner.

3S-behandlet robotgriber på glasbord4. 3S - Super Smooth Surface

3S er en dampningsproces, som Teknologisk Institut har udviklet til at overfladebehandle 3D-print i nylon (PA). Behandlingen er godkendt til fødevarekontakt og kan udføres på såvel råt som afgratet nylon. Ved 3S-behandlingen skabes en kemisk ændring af overfladen, som gør den både vandbestandig og ekstra glat - og dermed mere rengøringsvenlig. Faktisk er en 3S-behandlet overflade 117 gange bedre end ubehandlet nylon målt på restbakterier og på samme niveau som drejet rustfrit stål.

Behandlingen er udviklet efter ønske fra fødevarevirksomhederne om mere rengøringsvenlige overflader, og den kan bringe overflade-ruheden ned på en Ra-værdi omkring 0,8 - uden at dimensionerne eller styrken på emnet ændrer sig.

Ud over de nævnte eksempler findes der en række andre metoder til efterbehandling, herunder også traditionelle metoder såsom at slibe, fræse, dreje og polere.