一種sls制件表面后處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SLS制件表面后處理工藝，包括步驟：S1、表面噴砂：采用尺寸為75～115μm的噴料對制件表面進(jìn)行噴砂處理；S2、打磨：用砂紙對制件表面進(jìn)行打磨；S3、噴涂樹脂混合劑：將環(huán)氧樹脂、EP固化劑、無水酒精按照1:1:1～2的比例混合后，對制件表面進(jìn)行噴涂，噴涂的樹脂層厚度為50～70μm；S4、打磨：制件實干后，用砂紙打磨其表面，將所述樹脂層的厚度打磨至35～50μm；S5、噴涂聚酯漆混合液：將聚酯主色漆、固化劑、稀釋劑按照1:0.5～1:1～1.5的比例混合后，對制件進(jìn)行噴涂，形成厚度40～60μm的面漆層。采用本發(fā)明的工藝對尼龍SLS制件進(jìn)行處理，能大幅改善制件的表面粗糙度、光潔度和上色情況，也增強(qiáng)制件表面的強(qiáng)度，使其符合實際使用需求。
【專利說明】—種SLS制件表面后處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及表面處理領(lǐng)域，尤其涉及一種SLS制件表面后處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性激光燒結(jié)快速成型系統(tǒng)-SLS (Selected Laser Sintering),首先將CAD
三維模型轉(zhuǎn)化為STL文件，按照一定的厚度進(jìn)行切片，得到切片的界面輪廓。然后控制激光束對模型實心部分的粉末進(jìn)行掃描，使粉末顆粒熔化而互相粘結(jié)，逐步得到該層的輪廓。完成一層掃描后，工作臺下降一層截面高度，再進(jìn)行下一層的鋪粉和燒結(jié)，最終形成三維模型。
[0003]SLS制件成型后表面孔隙較多，表面粗糙度大約為Ral2.5，制件表面的粗糙度、光潔度及上色情況并不能滿足實際使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種SLS制件表面后處理工藝，已解決現(xiàn)有技術(shù)中SLS制件成型后，表面粗糙度、光潔度和上色情況達(dá)不到使用要求的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種SLS制件表面后處理工藝，包括以下步驟:
[0007]S1、表面噴砂:采用尺寸為75?115 μ m的噴料對制件表面進(jìn)行噴砂處理；
[0008]S2、打磨:用砂紙對制件表面進(jìn)行打磨；
[0009]S3、噴涂樹脂混合劑:將環(huán)氧樹脂、EP固化劑、無水酒精按照1:1:1?2的比例混合后，對制件表面進(jìn)行噴涂，噴涂的樹脂層厚度為50?70 μ m。此處采用無水酒精作為溶解溶劑，以形成可噴涂溶液；噴涂的樹脂層厚度約束在50?70 μ m，可以較好地填充制件表層顆粒的凹凸不平，且填充后，涂層厚度不至于過大。
[0010]S4、打磨:制件實干后，用砂紙打磨其表面，將所述樹脂層的厚度打磨至35?50 μ m ；
[0011]S5、噴涂聚酯漆混合液:將聚酯主色漆、固化劑、稀釋劑按照1:0.5?1:1?1.5的比例混合后，對制件進(jìn)行噴涂，形成厚度40?60 μ m的面漆層。該厚度下的面漆層具有優(yōu)良的流動性、流平性、光澤度一致性，且整個制件表面后處理層的厚度不致于太大。
[0012]優(yōu)選地:步驟S2中，采用選自180?360號砂紙中的兩種或多種砂紙按由粗至細(xì)的順序進(jìn)行打磨，直至制件表面手感光滑。
[0013]優(yōu)選地:步驟S3中的噴涂方式為十字交叉法，即以一X方向噴涂后，再對垂直于所述X方向的Y方向進(jìn)行噴涂，然后表干。
[0014]優(yōu)選地:步驟S4中，采用360?600號砂紙進(jìn)行打磨。
[0015]優(yōu)選地:步驟S5中的噴涂方式為所述十字交叉法。
[0016]優(yōu)選地:還包括以下步驟:
[0017]S6、修補(bǔ):用羊毛刷或毛筆對經(jīng)步驟S5處理的制件進(jìn)行修正。[0018]優(yōu)選地:還包括以下步驟:
[0019]S6、修補(bǔ):對經(jīng)步驟S5處理的制件用800?1500號砂紙進(jìn)行打磨，再噴涂I?2
次的聚酯漆混合液。
[0020]優(yōu)選地:在步驟S3中調(diào)配好樹脂混合劑后，靜置5?15分鐘，再進(jìn)行噴涂，噴涂后表干10?20分鐘。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述噴料為玻璃珠、金剛砂、氧化鋁砂、陶瓷砂中的一種、兩種或多種。
[0022]由于一般SLS加工所采用的尼龍粉末的平均粒徑是50-70 μ m，在步驟SI中，采用75?115 μ m的玻璃珠進(jìn)行噴砂處理，不僅能夠噴掉工件表面的多余的粉末，所用的玻璃珠能對工件表面產(chǎn)生沖擊、磨削作用，引起表面的細(xì)微變形，從而消除部分加工后的殘余應(yīng)力，改善制件表面的機(jī)械性能，提高其抗疲勞性，增強(qiáng)它與涂層之間的附著力。噴砂后的工件表面由于SLS加工方式的特性，表面比較粗糙，通過步驟S2使用砂紙進(jìn)行打磨，可以處理表面較大毛刺，直至工件表面手感光滑。步驟S3中的噴涂，采用環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂為含有環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物，固化后具有良好的物理、化學(xué)性能，對金屬和非金屬均具有優(yōu)異的粘結(jié)強(qiáng)度，能夠有效附著在SLS尼龍制件表面，填補(bǔ)表面孔隙、增強(qiáng)表面硬度，將其與EP固化劑、無水酒精進(jìn)行混合，可以實現(xiàn)液態(tài)噴涂，不僅可以填充工件表面的顆粒凹凸不平的缺陷，還可以作為后續(xù)噴涂面漆的底層，并且通過約束噴涂的厚度來控制底層效果:如果該底層太厚，對制件原始尺寸影響太大，浪費(fèi)涂料；如果太薄，不利于涂層對制件的保護(hù)效果，抗開裂性、遮蓋性、持久性及防霉性不好，涂層在制件表面的流動性及流平性不好。待噴涂樹脂混合劑后的工件實干后，步驟S4中再用砂紙進(jìn)行打磨，此次打磨不僅可以去除噴涂樹脂層后凸起的少量毛刺，更起到保證工件表面與面漆有較好的附著性能的作用，同時，此次打磨也能夠起到控制樹脂層厚度的作用。步驟S5的噴涂，采用聚酯漆作為面漆層，具有高光、快速表干、混色均勻的優(yōu)點，在前面的處理基礎(chǔ)上再降低表面粗糙度。綜上，通過本發(fā)明的工藝對SLS制件表面處理后，制件表面的粗糙度、光潔度和上色情況都得到改善，使之能夠滿足實際使用需求，同時，雙層的表面噴涂使制件表面強(qiáng)度得到了提升，通過在設(shè)定范圍內(nèi)調(diào)整噴涂溶液的配比，可以調(diào)節(jié)表面高澤度并配置不同的噴涂顏色。
[0023]另外，采用十字交叉法進(jìn)行噴涂，能在控制噴涂厚度的前提下達(dá)到均勻噴涂整個工件表面的效果。為了少量處理不佳的特殊情況的補(bǔ)救，本發(fā)明還提供了如步驟S6所述的后續(xù)修補(bǔ)，可對經(jīng)SI?S5處理后仍存在的需修整的瑕疵進(jìn)行再一次的補(bǔ)救，進(jìn)一步提高制件表面的優(yōu)化率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的SLS制件表面后處理工藝的流程圖；
[0025]圖2是平板加工件Pl和P2經(jīng)150目玻璃砂噴砂處理后的相同表面效果圖；
[0026]圖3是實施例1的平板加工件Pl經(jīng)樹脂噴涂再打磨后的表面效果圖；
[0027]圖4是實施例2的平板加工件P2經(jīng)樹脂噴涂再打磨后的表面效果圖；
[0028]圖5是實施例1的平板加工件Pl經(jīng)聚酯漆噴涂后的表面效果圖；
[0029]圖6是實施例2的平板加工件P2經(jīng)聚酯漆噴涂后的表面效果圖。
【具體實施方式】[0030]下面對照附圖并結(jié)合優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0031]在以下優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的SLS制件表面后處理工藝主要是針對以尼龍為燒結(jié)材料的制件進(jìn)行后續(xù)處理。下面通過測試來對【具體實施方式】進(jìn)行更仔細(xì)的說明:在測試中，使用彩色3D激光掃面顯微鏡對制件表面處理過程中個階段進(jìn)行表現(xiàn)成像測試，采用1000倍放大模式。另外，環(huán)氧樹脂作為含有環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物，固化后具有良好的物理、化學(xué)性能，對金屬和非金屬具有優(yōu)異的粘結(jié)強(qiáng)度，能夠有效附著在SLS尼龍制件表面，填補(bǔ)表面孔隙、增強(qiáng)表面硬度，通過添加固化劑及一定的酒精稀釋劑，可實現(xiàn)環(huán)氧樹脂的液態(tài)噴涂要求。
[0032]實施例1
[0033]選取經(jīng)SLS快速成型系統(tǒng)燒結(jié)得到的平板加工件P1，按如下步驟處理:
[0034]S1、噴砂:通過噴砂機(jī)噴出尺寸150目(相當(dāng)于106 μ m)的玻璃砂，對Pl的表面進(jìn)行噴砂處理，將表面附著的粉末清理掉，同時對表面的毛刺進(jìn)行沖擊、磨削，使其發(fā)生細(xì)微形變，消除加工后的殘余應(yīng)力，得到粗糙度為Rail.39的工件，其效果圖如圖2所示；
[0035]S2、打磨:對經(jīng)噴砂處理后的平板加工件P1，先采用180號砂紙進(jìn)行打磨，再用360號砂紙進(jìn)行打磨，直至平板加工件Pl的表面手感光滑；
[0036]S3、噴涂樹脂混合劑:將環(huán)氧樹脂、EP固化劑、無水酒精按照1:1:1的比例混合后，靜置10分鐘，對平板加工件Pl進(jìn)行十字交叉法噴涂，先沿某一 X方向單獨噴涂后，再對垂直于X方向的Y方向進(jìn)行噴涂，然后表干15分鐘，噴涂的表面樹脂層厚度為60 μ m ;
[0037]S4、打磨:平板加工件Pl實干后，用360號砂紙打磨其表面，將樹脂層未覆蓋的毛刺打磨平整，且將表面樹脂層的厚度打磨至50 μ m，此時的表面粗糙度為Ral.62，其效果圖如圖3所示；
[0038]S5、噴涂聚酯漆混合液:將聚酯漆、固化劑、稀釋劑按照1:0.5:1的比例混合后，對平板加工件Pl進(jìn)行噴涂，形成厚度40 μ m的面漆層，表面粗糙度為Ra0.1，其效果圖如圖5所示。作為面漆層的聚酯漆具有高光、快速表干、混色均勻的優(yōu)點。
[0039]通過上述5個步驟的處理，平板加工件Pl的表面厚度最終增加了 95 μ m，但粗糙度卻由初始的Rail.39降至Ra0.1，得到了很大改善。
[0040]如果在處理過程中遇到特殊情況而導(dǎo)致處理后仍存在一些瑕疵，可以采用下述兩種方式進(jìn)行修補(bǔ):1)用一寸羊毛刷或毛筆對經(jīng)步驟S5處理的制件進(jìn)行修正；2)對經(jīng)步驟S5處理的制件用800?1500號砂紙進(jìn)行打磨，再噴涂I?2次的聚酯漆混合液。
[0041]在本實施例中，采用設(shè)定比例的處理劑配比，按照工藝流程對平板加工件Pl進(jìn)行處理，經(jīng)過處理之后表面粗糙度為Ra0.1，粗糙度及表面光潔度得到大幅度提升，同時經(jīng)過噴砂處理消除了部分制件加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，雙層的表面噴涂使制件表面強(qiáng)度得到了很大的提聞。
[0042]實施例2
[0043]選取經(jīng)SLS快速成型系統(tǒng)燒結(jié)得到的平板加工件P2，按如下步驟處理:與實施例1相比，步驟SI與S2相同，P2的初始粗糙度也為Rail.39，處理的不同之處在于:
[0044]S3、噴涂樹脂混合劑:將環(huán)氧樹脂、EP固化劑、無水酒精按照1:1:2的比例混合后，靜置15分鐘，對平板加工件P2進(jìn)行十字交叉法噴涂，先沿某一 X方向單獨噴涂后，再對垂直于X方向的Y方向進(jìn)行噴涂，然后表干10分鐘，噴涂的表面樹脂層厚度為50 μ m ;[0045]S4、打磨:平板加工件P2實干后，用360號砂紙打磨其表面，將樹脂層未覆蓋的毛刺打磨平整，且將表面樹脂層的厚度打磨至40 μ m，此時的表面粗糙度為Ral.48，其效果圖如圖4所示；
[0046]S5、噴涂聚酯漆混合液:將聚酯漆、固化劑、稀釋劑按照1:1:1.5的比例混合后，對平板加工件P2進(jìn)行噴涂，形成厚度55 μ m的面漆層，表面粗糙度為Ra0.06，其效果圖如圖6所示。作為面漆層的聚酯漆具有高光、快速表干、混色均勻的優(yōu)點。
[0047]通過上述5個步驟的處理，平板加工件P2的表面厚度最終增加了 95 μ m，但粗糙度卻由初始的Rail.39降至Ra0.06，得到了很大改善。
[0048]在本實施例中，采用與實施例1不同比例的處理劑配比，按照工藝流程對平板加工件P2進(jìn)行處理，經(jīng)過處理之后表面粗糙度為Ra0.06，粗糙度及表面光潔度也得到大幅度提升，同時經(jīng)過噴砂處理消除了部分制件加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，雙層的表面噴涂使制件表面強(qiáng)度得到了很大的提高。而且，通過在設(shè)定范圍內(nèi)調(diào)整噴涂溶液的配比，可以調(diào)節(jié)表面高澤度并配置不同的噴涂顏色。
[0049]實施例3
[0050]本實施例與實施例1的區(qū)別之處僅僅在于步驟SI中噴砂的噴料尺寸為75 μ m,經(jīng)實驗證明，本實施例也可獲得與實施例1大體相同的效果。
[0051]實施例4
[0052]本實施例與實施例1的區(qū)別之處僅僅在于步驟SI中噴砂的噴料尺寸為115 μ m，經(jīng)實驗證明，本實施例也可獲得與實施例1大體相同的效果。
[0053]實施例5
[0054]本實施例與實施例1的區(qū)別僅僅在于步驟S4中，將樹脂層的厚度打磨至35μπι，經(jīng)實驗證明，本實施例也可獲得與實施例1大體相同的效果。
[0055]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種SLS制件表面后處理工藝，其特征在于，包括以下步驟: 51、表面噴砂:采用尺寸為75?115μ m的噴料對制件表面進(jìn)行噴砂處理； 52、打磨:用砂紙對制件表面進(jìn)行打磨； 53、噴涂樹脂混合劑:將環(huán)氧樹脂、EP固化劑、無水酒精按照1:1:1?2的比例混合后，對制件表面進(jìn)行噴涂，噴涂的樹脂層厚度為50?70 μ m ; 54、打磨:制件實干后，用砂紙打磨其表面，將所述樹脂層的厚度打磨至35?50μ m ; 55、噴涂聚酯漆混合液:將聚酯主色漆、固化劑、稀釋劑按照1:0.5?1:1?1.5的比例混合后，對制件進(jìn)行噴涂，形成厚度40?60 μ m的面漆層。
2.如權(quán)利要求1所述的SLS制件表面后處理工藝，其特征在于:步驟S2中，用選自180?360號砂紙中的兩種或多種砂紙按由粗至細(xì)的順序進(jìn)行打磨，直至制件表面手感光滑。
3.如權(quán)利要求1所述的SLS制件表面后處理工藝，其特征在于:步驟S3中的噴涂方式為十字交叉法，即以一 X方向噴涂后，再對垂直于所述X方向的Y方向進(jìn)行噴涂，然后表干。
4.如權(quán)利要求1所述的SLS制件表面后處理工藝，其特征在于:步驟S4中，采用360?600號砂紙進(jìn)行打磨。
5.如權(quán)利要求3所述的SLS制件表面后處理工藝，其特征在于:步驟S5中的噴涂方式為十字交叉法。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的SLS制件表面后處理工藝，其特征在于還包括以下步驟: 56、修補(bǔ):用羊毛刷或毛筆對經(jīng)步驟S5處理的制件進(jìn)行修正。
7.如權(quán)利要求1至5任一項所述的SLS制件表面后處理工藝，其特征在于還包括以下步驟: S6、修補(bǔ):對經(jīng)步驟S5處理的制件用800?1500號砂紙進(jìn)行打磨，再噴涂I?2次的聚酯漆混合液。
8.如權(quán)利要求3或5所述的SLS制件表面后處理工藝，其特征在于:在步驟S3中調(diào)配好樹脂混合劑后，靜置5?15分鐘,再進(jìn)行噴涂,噴涂后表干10?20分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SLS制件表面后處理工藝，其特征在于:所述噴料為玻璃珠、金剛砂、氧化鋁砂、陶瓷砂中的一種、兩種或多種。
【文檔編號】B22F3/24GK103521773SQ201310443344
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】蔡志祥, 侯若洪, 王浩, 南威 申請人:深圳光韻達(dá)光電科技股份有限公司