Гальванопокрытие

Гальванопокрытие FDM моделей

Обзор

При гальванопокрытии на поверхность детали, выращенной на промышленной установке 3D печати Fortus, накладывается тонкий слой металла. Это металлическое покрытие может быть как декоративным, так и функциональным. Покрытие придает детали внешний вид изделия, выполненного из металла или покрытого металлом, и обеспечивает твердую, водозащитную поверхность с отражающими свойствами. Детали с нанесенным покрытием также обладают улучшенными механическими свойствами.

После простой финишной обработки FDM модели готовы для покрытия металлами, такими как хром, никель, медь, серебро и золото. Сочетание свойств модельных материалов для Fortus со свойствами металлического покрытия позволяет получать изделие с высокой прочностью, надежностью и тепловым сопротивлением, что идеально подходит для функционального применения.

Гальванопокрытие для увеличения долговечности

Гальванопокрытие не только улучшает внешний вид детали, но также обеспечивает твердую, долговечную поверхность и существенно увеличивает прочность FDM детали.

Были изготовлены тестовые образцы на 3D-принтере Fortus с толщиной слоя при печати 0,127 и 0,254 мм. Толщина покрытия металлом обычно варьируется от 0,0025 до 0,508 мм. Тестовые образцы были покрыты комбинацией никеля и меди, хотя типичные металлы, используемые при покрытии, включают также хром, палладий, серебро и золото.

Тестирование, проведенное корпорацией Aspen Research Corporation, показало впечатляющее увеличение в обоих случаях прочности на растяжение и изгиб тестовых образцов из FDM. В зависимости от толщины покрытия и ориентации прочность на растяжение увеличилась в 10-12 раз по сравнению с исходным образцом. Результаты по прочности на изгиб был даже более существенным. Они показали увеличение этого параметра в 21-24 раза по сравнению с исходным образцом.

Чтобы достичь оптимальной прочности образцов покрытых металлом, детали нужно уплотнить способом описанном на шаге 4. Процесс покрытия также требует, чтобы прототипы могли выдерживать температуру 37,7 градусов, что хорошо подходит для температурного рабочего диапазона FDM-термопластиков.

Процесс

Проконсультируйтесь с производителем по поводу специфики процесса, ожидаемой толщины покрытия, поддерживаемой температуры и других переменных. Выберите правильный материал и откорректируйте деталь согласно спецификации поставщика.

1. Корректировка CAD-файла:

Сместите поверхности в CAD модели в соответствие с толщиной материала покрытия. Если имеются какие-то критические размеры, такие как отверстия или бобышки, это должно быть учтено при настройке параметров процесса гальванизации.

2. 3D-печать FDM- детали

Были протестированы следующие материалы - ABS-M30, ABS, ABSplus. Все прочие материалы не тестировались, поскольку по своим параметрам они не противоречат требованиям процесса гальванопокрытия.

3. Шлифовка поверхности

После удаления поддержки отшлифуйте детали, чтобы удалить слои построения и ступенчатые области. На этом этапе грубая шлифовка достаточна. Гладкие поверхности, требуемые для гальванопокрытия, будут получены на следующих этапах.

4. Уплотнение поверхности

Деталь должна быть уплотнена для предотвращения впитывания в нее каких-либо веществ из гальвано-растворов. Имеется три опции для уплотнения FDM-детали: сглаживание поверхности при помощи станции сглаживания Finishing Touch, погружение в растворитель и окраска.

  • Опция 1: Станция сглаживания Finishing Touch

Первая технология сглаживания поверхности детали основана на использовании станции Finishing Touch, которая сглаживает поверхность путем выдержки детали в испаряемом сольвенте в течение 15-30 секунд. Сглаживание подобным образом было протестировано на материалах ABS, ABSplus, ABS-M30 и ABSi.

  • Опция 2: Погружение в сольвент

Вторая технология, погружение в сольвент, сглаживает поверхность путем погружения детали в химическую ванну на 15 секунд. Рекомендованный сольвент – раствор метиленхлорида, компании IPS Corporation. Если этот сольвент не доступен, то подойдет метилэтилкетон (MEK).

  • Опция 3: Окраска

Третья технология, окраска, сглаживает деталь заполнением линий шероховатости слоев. Нанесите на деталь при помощи спрея шлифуемую грунтовку и позвольте ей высохнуть. Затем отшлифуйте деталь до нужного качества. Повторите при необходимости. Помните, перед нанесением грунтовки нужно посоветоваться со специалистом по гальванопокрытию. Грунтовка может оказывать неблагоприятное воздействие и загрязнять емкости с гальваническими растворами. Также если деталь окрашена, потребуется наносить спрее-проводящее покрытие вместо использования традиционной электролизной никелевой ванны. Помещение окрашенной детали в ванну может разрушить ванну. При использовании опции 3, можно переходить на шаг 7.

5. Сушка детали

После процесса сглаживания на детали остается сольвент. Если гальванопокрытие начать до того момента, как сольвент полностью испарится, тогда материал покрытия будет пузыриться и отслаиваться от детали. Если позволить детали высохнуть в течение минимум 18 часов, то сольвент исчезнет. Однако, сушки может продолжаться и дольше, поскольку время высыхания зависит от геометрии детали. Чтобы ускорить процесс, деталь можно оставить на всю ночь в печи при температуре не более 43 градусов.

6. Повторная шлифовка поверхности

Сошлифуйте все оставшиеся полоски от слоев при помощи влажной наждачной бумаги (с зернистостью 500-1200) и повторите шаги 4 и 5. Повторяйте шаги сглаживания и шлифовки до устранения всех дефектов.

7. Гальванопокрытие

Отправьте деталь на установку для гальванопокрытия. Поверьте с поставщиком спецификацию толщины покрытия.

  • Рекомендованная толщина слоя меди от 0,127 до 0,254 мм
  • Рекомендованная толщина слоя никеля 0,254 мм
  • Рекомендованная толщина слоя хрома (опционально) 0,254 мм

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • Широкоформатные сканеры, купить лазерный плоттер А0, МФУ А0, широкоформатный принтер А0, широкоформатный фальцовщик A0, OKI LP-761