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选择正确的后处理 3D 精加工液对于成功构建塑料和金属 3D 打印零件至关重要。
3D 打印 (3DP) 是增材制造的一个子集，在航空航天制造行业的功能应用中获得了广泛的认可。随着技术和材料的进步，3DP 现在已成为更传统的大规模生产方法的可行替代方案。这些包括减材制造或注塑成型。在某些情况下，它完全消除了机械加工的需要。
3D 打印非常适合生产具有复杂几何形状的零件，有助于最大限度地提高产量。3D 打印取代了使用车削等传统加工方法的成本过高或耗时的方法。现在，使用更传统的方法时，零件的生产只需数小时，而无需花费数天。3DP 不再局限于原型制作样品和小批量生产。它现在用于制造大批量、完全成品的机器级零件。
构建零件仅仅是开始
如今，超过 80% 的 3D 打印零件是热塑性或热固性聚合物。其余20%为金属、陶瓷和其他复合材料。3DP 零件使用多种 3D 打印方法，包括 FFF、DLP、SLM、EBM 或材料喷射工艺。
所有这些方法的共同点是零件是根据计算机辅助设计 (CAD) 文件创建的。所有这些都是使用聚合物或金属建筑材料制造的。建筑材料要么是粉末沉积的，要么是通过喷嘴逐层挤出的。逐层构建层，直到零件达到最终形状。使用 3DP 工艺制造的产品的质量和精度使得零件需要最少的后处理，并且具有出色的尺寸重复性。然而，构建零件只是 3DP 流程的开始。选择正确的后处理液对于成功构建 3DP 组件也起着关键作用。
塑料零件的流体精加工
分层 3DP 工艺使一些塑料打印部件具有分层或阶梯状表面。这需要平滑以获得成品零件。传统的平滑层的方法，例如喷砂、抛光或研磨，是手动的、耗时的，并且常常会留下颗粒。将零件平滑至成品状态的更有效方法,是使用特种 平滑液 放入蒸汽脱脂剂中以化学方式均匀化它们。将未完成的零件浸入脱脂剂内快速蒸发的流体蒸汽中，使塑料零件的表面稍微熔化。这样可以消除任何违规行为并消除层级。它留下光滑的表面，没有任何残留颗粒或对成品部件造成损坏。成品零件的质量与使用更传统的注塑工艺的零件相当。
为了有效地进行平滑处理，有必要了解聚合物部件的化学成分。例如，接触 ABS、丙烯酸、聚碳酸酯和 pH 值为 10 的高碱性材料时要非常小心。一些流体会使材料软化和膨胀。寻找最佳的平滑液通常需要一种微妙的平衡，选择一种具有足够高溶解能力的平滑液，可以有效地平整零件，但强度又不能太强，以免损坏零件或损害其结构完整性。经过培训的蒸汽脱脂专家拥有为特定类型的 3DP 聚合物选择平滑液的经验，并且可以指导零件设计人员完成此过程。
去除颗粒
除了使零件光滑之外，该液体还必须能够有效去除任何其他制造过程中留下的污垢或颗粒。该液体在现代蒸汽脱脂剂中使用时，可以溶解并清洁各种油、油脂和蜡。任何杂散颗粒（例如灰尘或刨花）通常是不可溶的，并且不会溶解在清洁液中。因此，必须使用置换清洁来去除颗粒，其中清洁液进入颗粒下方，消散任何静电荷并将其从表面上提起。有效置换清洁的关键是使用稠密的重液，将灰尘和污垢颗粒从基材表面上漂浮下来。当今的现代液体通常比水重 20%，比酒精重 50%，
3D 打印航空航天零件的流体平滑和清洁的另一个优点是它们干燥得非常快且完全。该液体不会在零件上留下任何残留物，并且在离开蒸汽脱脂机后处于冷却状态。这样可以立即进行零件包装或后处理，从而加快生产速度和整体吞吐量。
此外，现代 3DP 后处理液不易燃，可在冷操作、加热机器或环境温度下安全使用。他们的配方不使用正丙基溴、甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、庚烷或三氯乙烷，所有这些都会造成地下水和空气质量问题。
金属零件脱脂液
直到最近，金属 3DP 还仅用于零件原型设计或小批量生产。它被认为对于大规模生产来说太昂贵且太慢，并且对于大规模使用来说过于复杂。然而，随着技术的进步，金属 3DP 正在迅速进入制造车间。特别是对于最终用途零件的更高产量。
金属 3DP 使用与塑料 3DP 相同的分层构建工艺，但采用细金属粉末和粘合剂（通常为石蜡、巴西棕榈蜡或特种聚乙烯蜡）的组合来制造绿色零件。粘合剂在将金属粉末形成特定形状方面发挥着关键作用。然而，他们最终都是牺牲的。在生坯暴露于下一步烧结所需的高温之前，它们被选择性地去除。
蒸汽脱脂
使用蒸汽脱脂剂可以轻松地对粘合剂进行流体萃取。 根据所使用的金属和要去除的粘合剂，脱脂可以在蒸汽脱脂器中以气相或液相进行 。两个蒸汽脱脂阶段都依赖于脱脂液渗透到零件中。这可以有效地溶解零件内部的蜡。
蜡粘合剂逐渐去除，以避免在烧结过程中变形和开裂。这使得零件能够保持其尺寸精度、均匀压缩和均匀烧结。脱脂是选择性消除部分但不是全部粘合剂的平衡。另外，在最短的时间内去除粘合剂可以限制对零件结构的损坏。因为当粘合剂被去除时，部件就会变得脆弱。这就是脱脂液的物理特性很重要的地方，并且应该仔细选择脱脂液。
兼容性和强度
脱脂液应与金属粉末和粘合剂具有良好的材料相容性，以保护成型零件的完整性。它还应具有低粘度、低表面张力和高液体密度的特点，使脱脂液能够流过、周围和进入零件的内部孔隙，从而更容易地去除和冲走粘合剂。脱脂液应具有足够的侵蚀性，以选择性地去除可溶性粘合剂，同时仍保持零件的完整性。留下过多的粘合剂可能会导致烧结过程中开裂、变形或零件膨胀。
节省能源和时间
低沸点脱脂液熔化蜡粘合剂和添加剂。但它也使得蒸汽除油器运行更高效，节省能源成本。低沸点还可以防止对不溶性成分的损害。低沸点和低蒸发潜热的脱脂液也干燥得更快。这意味着更快的生产时间。
人类与地球安全
不易燃的脱脂液对工人来说更安全，并且不需要特殊的防火或防爆设备。它们被蒸馏并在蒸汽脱脂机内重复使用，从而最大限度地减少浪费。此外，一些脱脂液以“无危险、不受管制”的名义运输到世界任何地方，甚至通过空运运输。
使用特种流体和溶剂型处理进行后处理有助于使塑料和金属 3DP 在航空航天工业中成为可行的制造选择。在确定正确的平滑或脱脂液体和方法方面寻求帮助的公司应咨询重要的清洁合作伙伴。一种专门从事蒸汽脱脂剂平滑和脱脂的产品。他们可以推荐最有效的液体和方法，并确保您的 3DP 后加工取得成功。
