纹理快速原型制作

概述

在许多快速原型制作应用中,表面纹理是重中之重。 不是所有的快速原型制作技术都生产出最终产品,有的还需要二次处理,如打磨或抛光。这些附加步骤对于原型制作来说就要增加时间和费用。快速原型制作技术的 目标是快速、经济地制作出最终产品,因此在快速原型部件上制作出正确的表面纹理非常重要。

PolyjetTM 技术可以在原型部件、模子和模型上精确地打印出最终产品模具或部件所需要的纹理(纹理或图案)和标志。 如果需要,纹理可以限制在特定区域。
但是,纹理也可以在后处理过程中使用快速纹理原型制作应用程序进行添加。

作为后处理工艺,Objet 3-D 打印技术可以在模型上添加细节效果出色的优质纹理,因此,模型和其相关的部件和材料有相同的纹理。
快速纹理原型制作还可以增强薄壁材料的结构轻巧性以改善空气动力学和流体动力学,还可以用来填充打印的部件上的层线以制作光滑的表面,以及在不制作新部件的情况下增加壁或表面的厚度。

Akron 金属蚀刻专门用于在不同的材料和基质上添加纹理。 Akron 开发了一种享有专利的后处理方法,专门用于在以 PolyJetTM 技术制作的部件表面上制作纹理,这种方法被称为 PrototexTM

事实上,Akron 可以在 Objet 打印的 3-D 模型上制作任何纹理。 Prototex 有一个拥有成千上万个图案和纹理的设计库,其中包括皮革纹理、几何图样和当前最流行的设计,它可以使最终用户得到适合他们的最终 3-D 打印模型的外观。
Akron 金属蚀刻公司总裁 Lee Eisinger 先生说:“快速纹理原型制作技术的出现大大减少了在打印的模型上应用纹理所需花费的努力。” “Akron Metal Etching 的目标是凭借我们在塑料和相关产业中丰富的经验提供最高质量的模具纹理制作。我们帮助用户轻松地完成纹理选择的细节和所有与最终用户加工相关的项目,以在 模具中制作具有正确纹理的部件”。

在 PolyJet 的打印模型上添加纹理的工艺:
首先,使用细砂纸对打印模型进行彻底的清洁和磨砂。 第二,用覆盖层遮护不需要制作纹理的区域(见图片 1)。 遮护后,在部件上开始制作所需深度的纹理。

这个专门的设备会在制作纹理时测量厚度。 通常,纹理的深度允许有 +/-0.01 mm (0.0005 in)的公差。纹理的厚度可以从 0.1mm 到 0.375mm (0.004 to 0.015 in) 之间,这一步骤所花的时间很短。

图 2 所示为以适当厚度制作的材料。 红色区域被遮护,在最终零件中将没有纹理。 如果应用多个纹理,遮蔽也可以区分纹理变化。 给特定区域添加纹理可以使零件更加真实。

下一步是应用纹理图案。 在零件表面上应用图案有多种不同的方法。 经过固化工序后,沿着遮护材料将母模具从表面上取下。 用一种化学处理方式可以显示图案。

最后,在纹理检验完毕并完成所有需要的修饰工作之后,有纹理的区域被一层覆盖层轻轻覆盖着,将纹理印在零件上。 如图
6 中的图案中深蓝色区域之间的浅色区域所示。 然后将部件置于光线下对材料进行固化。

给制作了纹理的打印模型喷漆,制作出最终零件的外观。
纹理(纹理或图案)可以应用在打印的 PolyJet 模型和模具上,填补了快速模具制造和昂贵的硬加工之间的空白。

Objet三维打印,快速成型
图 1. 涂覆了基本涂层的 PolyJet 模型。

Objet三维打印,快速成型
图 2. 应用纹理图案前遮蔽的区域。

Objet三维打印,快速成型
图 3. 有纹理的 PolyJet 模型实例。

Objet三维打印,快速成型
图 4. 有纹理的 PolyJet 模型实例。

Objet三维打印,快速成型
图 5. 在 Polyjet 模型上应用的不同纹理图案。

Objet三维打印,快速成型
图 6. 纹理图案。