Objet木目のダッシュボード

仕上げアプリケーション

3Dプリントされたパーツをつなげ、シーリングして美しくする

射出成形製品とほぼ見分けがつかないプロトタイプ、高度なツール用途、および外観と雰囲気の感じが良い耐久性のあるカスタムデバイスには、シンプルなポストプロセスを3Dプリントされたパーツに適用します。

FDM 部品の大規模な最終加工

概要

大規模な最終加工を用いて、FDM(熱溶融積層)部品の表面仕上げを改善しています。大規模な最終加工により、ペーパー仕上げの操作(「切断」)でレイヤマークを研磨して除去するか、FDM 面を光沢のある艶出しするまで磨くことができます。切断と研磨を行うために、2 段階のプロセスがあります。

Stratasys は、お客様のために仕上げオプションを拡大することを目標に、大規模な最終加工に向けての広範で継続的な研究を行っています。現在利用可能な大規模な最終加工用マシンは金属を処理するように設計されているため、Stratasys のエンジニアは、機械製造者と連携して、これらのシステムをプラスチックで利用するための活用事例を慎重に構築しています。初期の結果は有望です。大規模な最終加工の特徴の従来の部品は、塗装する部品、射出成形部品を表すモデル、ハウジング、ベント、ダクト作業、マスターパターンがあります。

FDM 部品を詳しく調べてみると、外側のツールパスにレイヤ堆積プロセスから約 0.002 インチのわずかな膨らみに気づくと思います。大規模な最終加工は、部品の外表面から材料を平滑化することで作用し、表面から 0.0015〜0.003 インチを除去します。

システムタイプ

Systrasys は、大規模な最終加工を有効にするために、振動と遠心バレルという 2 種類のテストを実施しました。テストは、下記の 2 製造業者のマシン上で成功しました。他の製造業者のマシンでは、結果を予測することはできませんでした。

振動マシンは、タブまたはボウル形状のものが利用でき、それぞれさまざまなサイズがあります。タブとボウルの両方とも、すべての FDM 材料に適しています。標準的なタブは部品を攻撃的に処理するため、タブに損傷コントロール棒を追加しました。これにより、部品と壁の間に媒体がトラップされることで生じうる損傷から部品を保護することができます。タブシステムで FDM 部品を仕上げる際にこれらの棒が必要です。サイクルタイムは、ボウルシステムでは長くなります。強引な処理が少なく部品は損傷からさらに保護されるからです。また、平滑化作用に適しています。

Stratasys は、テストを行い、Almco Inc. (wwww.almco. com; 507 West Front St., Albert Lea, MN 56007; 1-800-521-2740) の V13 エンド放電振動タブを推奨します。タブの測定値は、51 インチ× 20 インチ× 24 インチです。十分な媒体の余地とフローのため、最大の部品サイズは、45 インチ× 12 インチ× 45 インチ程度です。一部の大型部品では、ロール取付具に取り付けることで利点があります。これにより、加工トルクで長い部品の湾曲を防止します。タブは、複数の種類の媒体で使用するために分割できます。おおよその費用は、マシンが 4 万ドルさらに媒体が 5,000 ドルです。ボウルシステムでは、Stratasys も Almco を推奨します。お使いの従来の部品で適切なサイズのシステムを選択するために、ベンダーと協力してください。

遠心バレルマシンは、1 つのモデルで、1 つのサイズで納品されます。このマシンは、あらゆる FDM 材料に適していますが、部品のサイズは、すべての側面で約 5 インチに制限されます。遠心バレル仕上げ加工は、脆弱な部品または緻密な部品に適しています。

Stratasys はテストを行い、 Grav Co (www.gravcollc.com; 400 Norwood Ave., Sturgis, MI 49091; 1-800-521-5793) の C-4-806 仕上げマシンを、その可変速ドライブのためお勧めします。このマシンの 4 バレルは、合計で 2 つの異なる種類の媒体を使用することができます。(媒体の種類が多くなりすぎると、バレルがスピンするため、不均衡を引き起こす可能性があります。)おおよその費用は、マシンで 3 万ドル、さらに 4 種類の媒体で 2,000 ドルです。

媒体の選択

多くの大規模な最終加工媒体が利用可能です。Stratasys は、セラミック、合成物質、プラスチック、トウモロコシ穂軸のテストを行いました。トウモロコシの穂軸を除き、媒体には多くのサイズと形状があります。媒体を選択する際には、最もよく使用する部品のサイズと形状を考慮してください。小さな部品では、小さな媒体が必要であり、非常に詳細な、または機能部品では、星型などの複雑な媒体の形状が必要です。「ブラッシング済み」または「サテン」などの必要な仕上げの製造者の記述で金属部品の結果を示しているか注意してください。FDM 部品を使った実験での調査結果は以下のとおりです。

セラミックは、最も重く、最も攻撃的な媒体であり、最も堅牢な FDM 材料に最適です:PC、ULTEM、PPSF。セラミック媒体は、ご希望の仕上がりに応じて、切断および/または研磨のために多くの形状およびサイズ​​で利用可能です。セラミック研磨媒体は、あらゆる FDM 材料で光沢のある表面を実現することができます。

合成物質媒体は、主に切断で使用され、M-30 や PC-ABS と良好に機能します。プラスチックやセラミックよりも軽いため、サイクル時間が増加する場合があります。媒体が軽くなるほど、部品が損傷する危険性が小さくなります。部品が媒体の中を流れる際に、タブやボウルに入ったセラミックやプラスチックの媒体だけで薄い部品の壁や細かい機能を破損させる場合、合成物質は良好な代替手段となるかもしれません。

プラスチックは、M-30 と PC-ABS に最適ですが、ほとんどの場合、PC でも同様に使用できます。この媒体は、その重量がセラミックより小さき、柔らかいため、攻撃性は小さくなります。主に切断で使用されるプラスチックには、多くの形状やサイズがあります。

トウモロコシの穂軸は、主に研磨に使用されますが、切断や改良型研磨用の化合物と組み合わせることもできます。この媒体に対する Stratasys のテストはまだ暫定的なものですが、M-30 は、トウモロコシの穂軸が適切な切断媒体として唯一の材料です。トウモロコシ穂軸は、ウェット研磨が完了した後の最終研磨として使用する必要があります。トウモロコシの穂軸は、若干の変色を引き起こす可能性がありますが、簡単に洗い流すことができます。清潔な水で満たされた水道タンクが適しています。

媒体に関係なく、部品上で堆積物が集まるのを防止するために、仕上げ加工の終了時にシステムから部品を取り外してください。部品を静止媒体内に置いたままにしないでください。清潔な水で部品を洗浄して、残留物を除去します。

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