透過Formlabs透明樹脂列印物件及後處理

 Formlabs Clear Resin (透明樹脂)非常適於生產半透明或透明物件,以適當的後處理技術,就可達到一定的透明度。

 

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新鮮出爐的透明樹脂列印物件

 

        使用以下後處理方法為各種應用創建透明的3D列印物件,包括光學件,光管,射流裝置等。處理方法包括:快速解決方案 (可達到足夠的透明度),以及少量後處理技術 (可達到光學透明度)。

        Formlabs 透明樹脂列印物件是顯示內部細節,內置LED 或創建窗口的理想選擇。Formlabs 和我們的客戶曾使用透明樹脂為3D列印相機創建過充分達到光學透明度的透鏡,還曾在時代廣場安裝菲涅耳透鏡 (Fresnel lens) 瓷磚,以及光管,微流體設備等。

 

 

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Formlabs 應用工程師Amos Dudley 為一個3D列印相機設計並用透明樹脂列印了一個鏡頭

 

 

   透明 3D列印 物件的後處理方法   

 

        我們已經測試了透明樹脂列印物件的幾種後處理技術。在這篇文章中,我們將介紹手工打磨,透明塗層和樹脂浸漬。每種後處理方法都需要不同程度的工作量,具體取決於物件所需的透明度和表面光潔度。

 

01手工打磨和拋光

 

應用:手工打磨和拋光可有效應對具有少量細節的簡單形狀,但不太適於複雜模型,也很難達到高光透明度。 
必須用非常精細的砂粒打磨才能手工完成透明物件,只需花一點功夫,就可以將物件打磨和拋光至放大鏡的清晰度。然而,通過手工後處理完全消除所有層紋具有很大挑戰性(若將物件以較小角度置於燈光下時,可能會發現輕微划痕)。

 

說明:使用一系列磨粒增量的砂紙打磨物件表面,然後用丙烯酸清潔劑和超細纖維布擦亮部件。
 
以大約3000 磨粒強度打磨時,光固化(SLA) 列印物件變得有光澤,且非常光滑。12000 粒時,呈反光狀。嘗試使用一系列砂紙和微網拋光墊(磨粒從400 到12000 不等,增量為200)小心翼翼地打磨透鏡,逐次增加磨粒強度以消除殘留划痕,直至打磨完成。

手工打磨的簡易可視化步驟處哩,還包括使用丙烯酸噴霧進行後處理的方法。

如果您只需要半透明度,僅需使用礦物油就可創造均勻的光潔度,並隱藏物件上的所有光斑。

 

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我們已經測試了拋光透明3D 列印物件的各種方法,包括手工打磨,噴塗,和樹脂浸漬

02噴塗

應用:噴塗是一種簡單,快速的方法,可在提高物件清晰度的同時保留大部分細節。這種方法對各種模型都有效,因為它能夠塗覆複雜的細節,而通過定期打磨和拋光則很難達到。

單獨的透明塗層有助於隱藏層線並保護物件免受紫外線照射,這可能導致部件泛黃和意外後固化。如果您尋求光滑的玻璃狀表面處理效果,請在塗層前進行手工打磨和拋光;在透明塗層之前進行的打磨越多,清晰度越高。這個額外的步驟非常適用於後處理看似完全透明的塑料原型,例如包裝,瓶子和微流控裝置。

說明:透明塗層有多種選擇,有便宜的噴霧,也有需要專用空間和工具的產品。
* 一般用途透明塗層噴塗塗料:品質適中且價格便宜的有Rust Oleum Painter's Touch 2X,價格實惠的高品質噴霧如Spray Max 2k Clear Glamour。
* 汽車噴霧: Lesonal Universal Clear,一種高固含量丙烯酸聚氨酯透明漆,具有極高的光澤度,適用於風乾和烘烤,但需要噴槍和專用噴塗空間。而且Lesonal Universal Clear和類似的噴霧劑都需要底漆。
 
噴塗前,物件需用異丙醇(IPA) 清洗,並保持清潔,乾燥。但不要進行後固化,因其會導致物件變黃。待物件風乾,一旦完全乾燥,在無塵環境中塗抹兩到三層噴塗層。

汽車修理廠可以使用Lesonal Universal Clear 之類的噴霧為您塗層。大多數情況下,這些商店會使用輕溶劑(如石腦油),用於清潔部件以備噴塗。

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對於時代廣場「心靈之窗」的鏡片瓷磚裝修,Formlabs 和Aranda / Lasch 團隊與一家汽車修理廠合作,用Lesonal Universal Clear 對每塊鏡片進行噴塗

03樹脂塗料

應用:此方法最適用於創建極度透明的物件,但僅適用於平滑或近乎平滑的表面,例如透鏡或深入物件內部的窗口。樹脂浸漬可使部件表面變得非常光滑,具有清晰和銳利的表面反射。

這種技術可用於為其他 SLA 材料列印的物件創造更加均勻的光潔度,但可能會減少細節。

說明:使用注射器將透明樹脂滴液塗抹在物件上,或者根據需要浸漬物件。具有粘性的樹脂會填充物件上的層紋和刮痕,形成完全光滑的表面。

樹脂層應盡可能薄,但要足夠消除層紋。用注射器抽走所有氣泡。然後使用合適的後固化裝置將物件完全後固化,接下來在另一側重複該過程,包括浸漬和後固化。

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樹脂浸漬透鏡的三個階段,左邊是最終的透鏡

注意:浸漬過程會略微改變透鏡的焦距。針對我們的3D列印相機鏡頭,Formlabs 應用工程師 Amos Dudley 設計並列印了一個鏡頭測試設備。

探索3D列印資源   

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 2018-11-19
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