SLS 3D 列印零件染色指南

選擇性雷射燒結 (SLS) 3D 列印零件因其卓越的機械性能和高經濟效益的生產方法而越來越受到航空航太和眼鏡設計等多種產業的依賴。為了進一步提高其美觀和機械性能,SLS 3D 列印使用者經常採用染色、塗層、電鍍或噴漆等後處理技術。 

在本指南中,我們將概述 SLS 3D 列印零件的染色工藝,並回顧該工藝提供的諸多優勢。

 

為什麼要對 SLS 3D 列印零件進行染色?

SLS 3D 列印零件在設計到製造流程的每個階段都變得越來越普遍。由於 SLS 3D 列印零件的表面略帶磨砂感,平滑、塗層和染色等後處理解決方案也越來越受歡迎。 

染色是一種低成本的 SLS 零件著色方法,可在保持機械性能的同時增強其美觀性。無論是想要進行小批量的彩色零件還是與 Pantone 匹配的高產量生產,都有適合每個工作流程的染色方法。  

▲染色可以將功能原型(例如自行車座椅)轉變為第一代終端使用部件,準備發送給客戶進行測試和回饋。

 

染色注意事項

在零件染色之前,首先考慮以下主要因素:

  • 價格範圍/預算
  • 零件尺寸
  • 形狀
  • 數量
  • 顏色
  • 使用環境

每種染色方法都有優點和缺點,因此將您的需求與正確的解決方案結合非常重要。四種主要方法是傳統浸染、超音波印染、壓力染色和使用 Dyemansion DM60 等機器的自動染色。請參閱下面的圖表,了解哪種方法最適合您的工作流程和預算。 

染色方式尺寸數量顏色UV 穩定性花費
傳統浸染★★★★★★

超音波印染★★★★★★★★★

US$100-US$500

壓力染色★★★★★★★★

US$100-US$500

Dyemansion DM60★★★★★★★★★★★★★★★

>US$50,000

 

如何對 SLS 3D 列印零件進行染色

▲對 SLS 3D 列印零件進行染色的方法有多種,包括傳統浸染等經濟實惠的方法,因此很容易上手。 

  • 傳統浸染是最方便的方法,因為它只需要一個高溫安全的鍋和染料溶液,儘管它提供的結果不如所有其他方法一致,但它是最勞力密集的,有時會因熱度和攪拌導致零件損壞。過程很簡單: 
  1. 根據製造商指示混合溶液以獲得所需的顏色。
  2. 將染色液加熱至接近沸騰。
  3. 將零件加入鍋中並攪拌,保持高溫。
  4. 一旦部件完全且均勻地被覆蓋,從溶液中取出並晾乾。
  • 超音波印染在一致性和保持零件完整性方面比傳統浸染表現得更佳。這種方法比傳統浸染的勞動強度要低,因為使用者只需在超音波清洗機上設定所需的溫度,添加零件並設定計時器。使用超音波振動攪拌溶液可減少染色過程中零件損壞的可能性,並提供一致的結果。
  • 壓力染色是使用高壓鍋進行的,類似於速溶鍋等烹飪用具。此方法可以達到比鍋染或超音波染色更高的溫度。將零件加入高壓鍋內的溶液中後,將其密封,最高可達120℃。熱和壓力的結合有利於使零件呈現強烈的顏色,但缺點是高溫也可能損壞零件-120℃高於 Formlabs TPU 90A 粉末的維卡軟化點。
  • Dyemansion DM60 等工業系統對於大量零件且需要極為一致的結果時具有成本效益。這些較大格式的解決方案消除了染色過程中的大量手工勞動,並且包括針對不同類型的零件和顏色的編程設定。借助 DM60 等「一勞永逸」類型的系統,SLS 3D 列印客戶可以將更多時間花在更高優先順序的任務上,例如零件設計和列印優化。 

 

SLS 3D 列印零件染色入門

▲透過經濟實惠的工作流程(例如傳統浸染),對 SLS 零件進行染色是一種簡單易行的方式,可以提升零件的美觀度。 

在對 SLS 零件染色的四種主要方法進行廣泛測試後,Formlabs 團隊發現工業解決方案可提供最佳的美觀效果並減少勞動時間。一旦經過了使用者決定是否需要顏色的初始測試階段,他們應該投資某種類型的半自動化解決方案,例如超音波或壓力染色。 

Formlabs SLS 零件的較深底色意味著只能使用較深的染料,而黑色是最一致、最容易實現的解決方案。對於最終用途零件或最終階段原型,黑色染料是最佳選擇。要了解有關 SLS 3D 列印或 SLS 3D 列印零件染色的更多信息,請聯繫台灣天馬科技。

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