Fire metoder til efterbehandling af 3D-printede emner

3D-print teknologien er i dag så veludviklet, at du kan fremstille emner med meget fine overflader og tolerancer, der passer sammen med din virksomheds øvrige komponenter - det kræver blot den rigtige efterbehandling.

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.

1. 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 R_a-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.

 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 enme 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 hlælp 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 R_a-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 en 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 R_a 0,08 anvendes denne behandling ofte til implantater og hurtigt roterende udstyr som eksempelvis turbiner.

4. 3S - Super Smooth Surface

3S er en fordampningsproces, 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 POM.

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