在3D打印完成后,抛光处理是提升模型表面光滑度、消除层纹和支撑痕迹的关键步骤。不同材料和打印技术(如FDM、SLA、SLS)的抛光方法差异较大,以下是针对各类材料的详细抛光方案及操作指南:
一、抛光技术分类
1. 机械抛光
- 适用材料:FDM(PLA/ABS)、SLS尼龙、金属打印件。
- 工具与方法:
- 砂纸打磨:从低目数(120~400目)逐步过渡到高目数(1000~3000目),消除层纹。
- 喷砂处理:使用玻璃珠(50~100μm)或核桃砂,均匀处理表面,适合复杂几何体。
- 电动工具:旋转锉刀、抛光轮(搭配布轮+抛光膏),提升效率。
- 注意点:
- FDM模型需避免过度打磨导致壁厚不足。
- 尼龙粉末件喷砂后需清洁残留粉末。
2. 化学抛光
- 适用材料:ABS(丙酮)、光敏树脂(酒精/环氧涂层)、PLA(谨慎使用)。
- 操作流程:
- 丙酮蒸汽抛光(ABS):
- 密闭容器中加热丙酮至50~60°C,悬挂模型熏蒸5-30秒。
- 表面快速融化后自然冷却,形成光滑层。
- 树脂涂层(SLA):
- 模型浸泡在酒精中清洗,二次固化后喷涂透明光油或环氧树脂。
- UV固化或自然干燥,形成镜面效果。
- 注意点:
- 丙酮易燃有毒,需通风并佩戴防护装备。
- PLA不耐丙酮,需改用PLA专用抛光液(如Polymaker PolySmooth)。
3. 热抛光
- 适用材料:FDM(PLA/ABS/PETG)。
- 工具与方法:
- 热风枪/火焰抛光:快速扫过表面(距离10cm),使塑料轻微融化变光滑。
- 热板烫平:将模型底面接触加热平台(100~120°C)短暂压平。
- 注意点:
- 控制温度和时间,避免模型变形。
- 仅适合局部处理,不适用细节复杂部位。
4. 涂层处理
- 适用材料:所有材料,尤其适合SLA树脂和FDM粗糙表面。
- 常用涂层:
- 底漆喷涂:填补层纹(如水补土),干燥后打磨至平滑。
- 金属电镀:真空镀膜(铝、铜)或导电漆喷涂,实现金属质感。
- 透明UV胶:滴涂后UV固化,形成防水高光表面。
二、不同材料的抛光方案
1. FDM打印件(PLA/ABS/PETG)
材料 | 推荐方法 | 效果 | 注意事项 |
---|
PLA | 砂纸打磨+喷漆 | 哑光/光滑 | 避免丙酮,易溶解变形 |
ABS | 丙酮蒸汽+喷砂 | 镜面效果 | 通风环境,控制熏蒸时间 |
PETG | 布轮抛光+环氧涂层 | 半透明光泽 | 热抛光温度需低于80°C |
2. 光固化树脂(SLA/DLP)
- 标准流程:
- 异丙醇(IPA)超声波清洗10分钟。
- 二次UV固化(405nm波长,30分钟)。
- 喷涂哑光/光油或浸泡环氧树脂(如Smooth-On XTC-3D)。
- 透明件抛光:
- 使用抛光膏(如Tamiya Modeler’s Compound)+软布手动抛光。
- 或离心抛光机+陶瓷介质(适用于批量小件)。
3. SLS尼龙/金属粉末件
- 尼龙件:
- 喷砂(玻璃珠)→ 染色(可选)→ 喷涂哑光保护漆。
- 金属件:
- 电解抛光(不锈钢/钛合金)→ 镜面效果。
- 或CNC精加工关键表面(Ra≤0.8μm)。
三、专业级抛光设备推荐
设备类型 | 适用场景 | 成本范围 |
---|
超声波清洗机 | SLA树脂去残留 | ¥500~3000 |
喷砂机(台式) | 复杂结构均匀处理 | ¥2000~10000 |
离心抛光机 | 批量小件高效抛光 | ¥5000~20000 |
真空镀膜机 | 金属质感表面 | ¥10万~50万 |
四、常见问题与解决
问题 | 原因 | 解决方案 |
---|
抛光后表面发白(SLA) | 过度打磨或化学品残留 | 减少打磨力度,彻底清洗模型 |
层纹仍可见(FDM) | 砂纸目数跳跃过大 | 按梯度打磨(400→800→1500目) |
涂层起泡 | 喷涂过厚或底层未干 | 薄涂多层,间隔干燥时间 |
金属件氧化 | 抛光后未做防锈处理 | 喷涂防锈油或封闭剂 |
五、抛光效果对比
方法 | 表面粗糙度(Ra) | 耗时 | 成本 | 适用场景 |
---|
砂纸打磨 | 1.6~3.2μm | 高 | 低 | 简单几何、小批量 |
丙酮抛光 | 0.4~0.8μm | 中 | 中 | ABS功能件、快速处理 |
喷砂 | 0.8~1.6μm | 低 | 中 | 复杂结构、均匀哑光 |
电镀 | ≤0.1μm | 高 | 高 | 金属质感、商业展示 |
六、操作安全提示
- 通风:化学抛光需在通风橱或开放空间操作。
- 防护:佩戴N95口罩(防粉末)、护目镜(防飞溅)、丁腈手套(防溶剂)。
- 废物处理:废弃树脂、溶剂按危废规范回收,避免环境污染。
通过合理选择抛光方法,3D打印模型可实现从“粗糙原型”到“商业级成品”的蜕变。对于高精度需求(如珠宝、透明透镜),建议优先使用光固化树脂+专业抛光流程;对于功能性零件(如齿轮、外壳),FDM+喷砂或涂层是性价比之选。