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3D打印后处理技术及艺术教程PLA（ABS）等塑料、金属、尼龙（碳纤维、玻璃微珠等）、光敏树脂、陶瓷等材料的后处理技术及艺术第一章表面后处理技术分类如今，3D打印技术应用的范围越来越广泛，很多用户开始尝试使用3D打印技术来完成自己的工作，但是对于3D打印出来的模型表面质量经常不太满意，其实在很多时候3D打印出的零件还需要进行后期处理，才能算真正的成品。根据使用的方法不同，可将表面处理技术分为下述种类。一、电化学方法这种方法是利用电极反应，在工件表面形成镀层。其中主要的方法是：（一）电镀在电解质溶液中，工件为阴极，在外电流作用下，使其表面形成镀层的过程，称为电镀。镀层可为金属、合金、半导体或含各类固体微粒，如镀铜、镀镍等。（二）氧化在电解质溶液中，工件为阳极，在外电流作用下，使其表面形成氧化膜层的过程，称为阳极氧化，如铝合金的阳极氧化。钢铁的氧化处理可用化学或电化学方法。化学方法是将工件放入氧化溶液中，依靠化学作用在工件表面形成氧化膜，如钢铁的发蓝处理。二、化学方法这种方法是无电流作用，利用化学物质相互作用，在工件表面形成镀覆层。其中主要的方法是：（一）化学转化膜处理在电解质溶液中，金属工件在无外电流作用，由溶液中化学物质与工件相互作用从而在其表面形成镀层的过程，称为化学转化膜处理。如金属表面的发蓝、磷化、钝化、铬盐处理等。（二）化学镀在电解质溶液中，工件表面经催化处理，无外电流作用，在溶液中由于化学物质的还原作用，将某些物质沉积于工件表面而形成镀层的过程，称为化学镀，如化学镀镍、化学镀铜等。三、热加工方法这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散，在工件表面形成涂层。其主要方法是：（一）热浸镀金属工件放入熔融金属中，令其表面形成涂层的过程，称为热浸镀，如热镀锌、热镀铝等。（二）热喷涂将熔融金属雾化，喷涂于工件表面，形成涂层的过程，称为热喷涂，如热喷涂锌、热喷涂铝等。（三）热烫印将金属箔加温、加压覆盖于工件表面上，形成涂覆层的过程，称为热烫印，如热烫印铝箔等。（四）化学热处理工件与化学物质接触、加热，在高温态下令某种元素进入工件表面的过程，称为化学热处理，如渗氮、渗碳等。（五）堆焊以焊接方式，令熔敷金属堆集于工件表面而形成焊层的过程，称为堆焊，如堆焊耐磨合金等。四、真空法这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。其主要方法是。（一）物理气相沉积（PVD）在真空条件下，将金属气化成原子或分子，或者使其离子化成离子，直接沉积到工件表面，形成涂层的过程，称为物理气相沉积，其沉积粒子束来源于非化学因素，如蒸发镀溅射镀、离子镀等。（二）离子注入高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程，称为离子注入，如注硼等。（三）化学气相沉积（CVD）低压（有时也在常压）下，气态物质在工件表面因化学反应而生成固态沉积层的过程，称为化学气相镀，如气相沉积氧化硅、氮化硅等。五、其它方法主要是机械的、化学的、电化学的、物理的方法。其中的主要方法是。（一）涂装闲喷涂或刷涂方法，将涂料（有机或无机）涂覆于工件表面而形成涂层的过程，称为涂装，如喷漆、刷漆等。（二）冲击镀在特定的溶液中以高的电流密度，短时间电沉积出金属薄层，以改善随后沉积镀层与基体间结合力的方法，称为冲击镀，如冲击镀锌等。（三）激光面表处理用激光对工件表面照射，令其结构改变的过程，称为激光表面处理，如激光淬火、激光重熔等。（四）超硬膜技术以物理或化学方法在工件表面制备超硬膜的技术，称为超硬膜技术。如金刚石薄膜，立方氮化硼薄膜等。（五）电泳及静电喷涂1、电泳工件作为一个电极放入导电的水溶性或水乳化的涂料中，与涂料中另一电极构成解电路。在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，这一过程称为电泳。2、静电喷涂在直流高电压电场作用，雾化的带负电的油漆粒子定向飞往接正电的工件上，从而获得漆膜的过程，称为静喷涂。五、手工抛光上色1.抛光液（丙烯蒸发）抛光表面可以处理的很光滑，但是丙烯是一种很容易蒸发的有毒化学物质，所以对于人体的健康存在比价大的风险，需要加热等工序也比较繁琐。由于使用的化学方法会腐蚀打印件表面，对打印的精度影响比较大，会损失比较多的打印细节。2.喷泵喷涂上色喷笔涂装与喷罐涂装一样,涂料成气雾状涂喷在物件表面，并使表面涂层光洁无上色痕迹。而笔涂上色要无痕迹则是很难做到的。而相对与喷笔涂装与喷罐涂装，两者在喷涂面积，涂料浓度，油漆的选用上也有着不同的区别。3.手工上色可以采用丙烯上色的方法，在模型经过打磨抛光后，手工上色能体现细节，在模型细节颜色都处理基本到位之后，等待丙烯颜料的风干，这样更有利于存放和之后的处理。基本干透之后，用光油进行最后的处理，喷上光油的模型更加透亮美观，也更好保存。4.抛光机抛光设备能够让气溶胶均匀分布，同时安装了喷雾器，可以将小薄膜上数以百计的微孔(10microns)与压电致动器连接起来。喷雾器既可以将液滴喷射物释放，形成一个非常均匀的表层。再将酒精渗入打印表面外层，就可以形成一个非常光滑的打印对象表面。整个过程完全使用热源，封闭的操作室处理也非常安全。第二章PLA（ABS）塑料后处理技术及艺术一：后处理工具准备二：去支撑三：打磨四：补缝五：抛光六：上色一：后处理工具准备后处理工具准备详见：3D打印后处理工具箱物品清单.xlsx二：去支撑世间万物任何立体物体的存在都需要平衡，采用逐层堆叠方式成型的3D打印技术也必需遵循这个原理，因此有些模型的打印为了保持平衡是需要支撑结构的。那么，当3D打印机打印完成后，这些支撑结构如何去除而不影响模型呢?一般情况下，支撑结构使用的材料与模型的材料是不同的，它采用的是容易去除的特殊材料，目前市面上3D打印机比较容易去除的支撑材料有：可以溶于水的凝胶状支撑材料、可溶于碱性溶液的支撑材料、可溶于酒精的支撑材料等。采用这些特殊材料作为支撑结构的3D打印模型，只要把它放入到水、碱性溶液或者酒精等特定溶液中就可以自行脱掉支撑了，但一般这些支撑材料要比模型的材料贵一些。而激光扫描光硬化型树脂液面位置的RP(快速成型)装置的立体模型与支撑部分采用了相同的材料，采用缩小立体模型与支撑部分的边界面等方法就可以轻松的去除掉支撑。如果你没有使用这些特殊材料做支撑，那就只能借助小刀、钳子等工具人工去除了，处理的时候要特别小心以免损坏模型，那些毛边可以通过打磨抛光进一步处理。三：打磨3d打印模型打磨需要的工具及具体步骤先分三部分打磨(头、身、腿)，避免打印模型死角打磨。这一步主要是把模型最粗糙的表面去除干净(如支撑)。所以要最直接最粗砂最大力摩擦。之所以要用水，是因为在打磨过程中，高速磨插会发热，表面会变柔软(当然这个一般感觉不到)，个人觉得在打磨过程中使用清水结合水砂纸打磨效率会有所提高。(此为初步打磨，只是为了更好地将三部分无缝拼接，统一表面层次)接下来是身体拼接。这里选用的是(把兄弟胶水——个人叫做“基情胶”)。选用这款胶水是因为“激情正浓”结合度非常高，可以做无缝效果，干后质地较软，也利于打磨，其颜色偏半透明黄色，想做原色的同学还是慎重选用啦。拼接完后效果图(用刻刀把溢出来的胶水削掉或者磨掉)总结一下：在打磨之前要确定其模型的打印质量选择相应打磨方式。一般来讲，需要打磨的模型是相对表面比较粗糙的，它有两种情况，一种是有明显条状纹理的模型，它比较好处理，只需把它磨平就可以了。其打磨工具的选择看它的条纹状的严重程度。如果条纹不明显可以选择砂纸打磨。另一种情况是表面有孔洞状纹理，这种处理起来比较麻烦。有两种处理方式，也就是加减法(填补和去除)。不过选择加法还是减法依据模型本身而定。对于打磨所用的工具的特性来说，每个都不一样，打磨程度也不一样。打磨工具一般有这几种:锉刀(平锉、圆锉、半圆锉、异形锉刀)水砂纸(注：型号越大磨砂越细，型号越小磨砂越粗，适当的加水加快打磨速度)。镊子(用来夹紧磨砂纸。主要是针对于细化微小的地方，手指无法打磨到的地方，可以选择镊子夹着折好的磨砂纸进行细化打磨)。在一些结构层次不明确的地方，可以选择用雕刻刀调整模型的结构，做一个整体性的修饰，增强模型体积感和协调感。总之，打磨是为了得到一个更为完整的模型。打磨的方式各有不同。四：补缝1、3D打印模型后期修补处理技术：打印的模型总会遇到磕磕碰碰，难免有所损坏，丢弃了重新打印又舍不得，这时就需要对模型进行修补。（1）、使用502胶水进行粘附（502胶水不宜过量，会影响粘黏效果，注意502胶水的安全使用）（2）粘贴后还会有些小缝隙（3）还有一些丢失了的部件出现缺口（4）先对缝隙进行打磨，尽量处理痕迹（5）使用3D打印笔用ABS材料进行修补（ABS相比于PLA好打磨）（注：模型是PLA材料）（6）使用3D打印笔对缝隙、缺口进行填补（7）再次进行打磨重复3次对缝隙、缺口进行填补、打磨，确保缝隙和表面衔接光滑（8）完成处理2、补缝需要的工具和材料（1）3D打印容易产生误解我们日常接触到的任何零件，表面都经过了处理，有很多材料，天生表面就是光滑的，比如玻璃。于是很多人认为“无所不能”的3D打印技术，也能做到打印完的材料表面光洁如镜。但事实上，这还是对于3D打印技术本身的不了解。（2）能打印光滑表面的3D打印机价格不够亲民3D打印的确存在能够把成品直接就打印的具有光滑表面的技术，不过这些技术的3D打印机价格往往昂贵。以光固化树脂技术为例，这一技术的显著特点就是超高精度以及光滑的成品表面，但是这种技术的产品，最便宜的要数FormLab的TheForm1，国外的价格依旧需要3299美元起，远非普通爱好者所能承受。（3）层与层之间的缝隙让FDM技术显得不够光滑，怎么办？我们日常能买到、只需要几千元的3D打印机，统统都是采用熔融沉积技术，也就是俗话说的“盘丝”这一技术。由于是开源的，所以成本很低，但是其打印成型的产品我们无论用肉眼还是用手去触摸，都能明显的感觉到一层层的分层痕迹，怎么把这些表面粗糙的分层，“美容一下”，就像送去韩国美容手术一样？（4）“打粉底”：填补沟壑变光滑这种办法说白了，就是我们日常所说的“打腻子”，这在我们处理表面粗糙的木制家具、修理汽车碰撞剐蹭的时候经常使用。另外一个女性朋友常用的化妆品“粉底”，其实也是一种填补用的化学品，填补脸上细小的皱纹，让人看起来更年轻。（5）补土是填平3D打印模型表面的好办法具体而言，这个办法是使用名叫“补土”（Putty）的快速固化树脂来填平这些沟壑。这里尤其是水补土，是一种喷罐，干燥的速度要比一般的补土快，并且具有很好的附着力和硬度，这在模型的制作过程中颇为常见。（6）水补土也可以填平，但是成本很高，且速度慢效率低补土能填补沟壑让3D打印模型表面变光滑。但是，使用补土一般来说都是比较贵重的模型，因为这种方法费时费力，且成本很高，尤其是消耗人的工作时间很长，那么有没有更快速的办法？有，而且不止一种。（7）“去死皮”：15分钟搞定砂纸就是常见的抛光手段。一般来说，粗糙的砂纸使用的是很坚硬的碳化硅（SiC）做为磨料，用合成树脂粘接在布纤维或是纸张表面。当然，这是很多人对于砂纸的印象是表面很粗。但是是事实上，砂纸是分标号的，标号数字越大，就越细腻，平时感觉很糙的砂纸，是400目左右的，而到了2000号的砂纸，就已经能抛光出相当光泽的表面了。这和我们用的“磨砂”洗面奶来磨掉死皮，让脸看上去更光滑一些，道理上是一样的。砂纸通过不同标号来实现不同的抛光程度，数字越大越细借助砂纸和研磨膏，能把车模抛光到镜面的效果使用砂纸抛光3D打印模型，其实就是磨掉了突起的表面，现在也有电动的设备来辅助，这样对于表面不复杂的3D打印模型来说，抛光的速度很快，一般15分钟之内就能完成。这个速度要比使用补土打腻子快得多。如果要砂纸抛光，外壳的厚度要足够，这个外壳大约有2.5毫米左右但是这并不代表不存在问题。首先是3D打印的物体壳要有一定的厚度，如果很薄，用电动工具一不小心磨穿也不是不可能，图上显示的是我们之前3D打印模型的剖面，可