Как стать автором
Обновить

Мелкосерийное производство корпусов 3D-печатью: придаем «заводской» внешний вид

3D-принтерыDIY или Сделай самЭлектроника для начинающих
Tutorial

Вы полны решимости выпустить свою разработку на массовый рынок.

Первый камень преткновения, с которым сталкиваются многие — как делать качественный корпус устройства мелкими сериями?

Как сделать из 3D-печатной модели «конфетку», которую и продавать будет не стыдно?

Один из вариантов — обработка и покраска. О тонкостях окраски полиамида — под катом. Много фото!

Почему именно полиамид?


Посмотрим на сравнительную таблицу от Can-touch (не реклама, но ребята свое дело знают и упомянуть их не жалко: при ценах выше рынка отвечают за качество и решают проблемы, не «отмораживаясь»).



  • Детали из полиамида получаются прочными и вполне подходят для использования в качестве конечного изделия.
  • Детализация — лучше, чем печать пластиком, но хуже, чем печать фотополимером.
  • SLS-печать полиамидом вполне бюджетная и, в зависимости от размера детали, стоит даже меньше, чем литье в силиконовые формы.
  • Кроме того, литье — довольно трудозатратный процесс, а производительность литьевого цеха довольно ограничена, детализация тоже не всегда позволяет реализовать задумки.
  • Мелкие элементы (например, защелки) могут просто не отлиться.
  • Полиамид хорошо поддается механической обработке — шкурится, шлифуется и т. п.

Данные свойства делают его отличным материалом для мелких серий корпусов.
Далее — гайд, как получить «заводскую» деталь с покрытием софт-тач.

Инструменты:


Аэрограф/краскопульт:

Я использую IWATA Eclipse, но подойдет и поскромнее. Лучше проконсультироваться в магазинах, занимающихся моделизмом. Ключевое для нас — это размер пятна краски и размер бачка: не стоит брать огромный на пол-литра для покраски заборов. Для покраски моделей подойдут почти все.



Компрессор с редуктором давления:

Смотрим в том же магазине для моделистов.



Весы:

Обязательно (!) точно смешивать краску с отвердителем.



Грунтовка, краска, лак, пленка, растворитель и т. п.:

Краску, лак и грунтовку можно купить в компании Пром Окраска, а также получить дополнительную консультацию или покраску на заказ (ребята компетентные, покраску на заказ делают хорошо, только вот частенько бывают загружены).



Подготовка к покраске:


Из полиамида печатают по технологии селективного лазерного спекания: модель получается с хорошей детализацией по горизонтальным осям и небольшими «ступеньками» по вертикальной.
Кроме того, поверхность получается пористая — необходимо ее хорошенько отшкурить до идеально гладкого состояния.

Это самый важный этап процесса — все неровности после покраски будут видны!

Поэтому сперва используем наждачную бумагу зернистости P400-P500. Затем зашлифовываем до идеально гладкой поверхности зерном P700-P800.

До:




После:




Как видите, ступеньки от этого особо не исчезли. На данном этапе хорошо обрабатывается только горизонтальная поверхность — по фото не видно, но на ощупь она гладкая. Торцы же — все еще шершавые. Наждачкой мы убираем выпуклости, но, чтобы убрать поры, придется сточить полстенки — не годится.

Грунтовка:


Для того, чтобы обеспечить хорошую адгезию между краской и материалом, используется грунтовка. Помимо этого грунтовка позволяет заполнить неровности и сделать поверхность идеально гладкой. Все пропорции и параметры сушки есть в прилагаемых спецификациях. Для полиамида я использовал:



Важно!

Наносить грунтовку нужно очень толстым слоем, пока не заполнятся все неровности, лишнее уберёте в процессе шлифовки. Аэрограф/краскопульт раздувает краску в стороны, не давая ей лечь толстым слоем, так что понадобится второй, насколько возможно толстый. Для ускорения процесса можно помещать детали в печку при температуре 50-70 градусов.

Один слой:



После сушки и обработки:



Одного слоя недостаточно для получения хорошего результата! Не все поры устранены, поверхность не везде идеально гладкая.
Не приступайте к покраске, пока не получите идеально гладкую на ощупь поверхность!
Краска этого не скроет.

Возможно, потребуется нанести третий слой грунта, просушить и сошкурить. Шкурим так же: сперва — крупной наждачкой, затем — мелкой (лучше использовать водостойкую наждачную бумагу, так как она довольно быстро забивается, и лучше её промывать).

Два слоя, гладкая поверхность:

Если где-то появились островки, в принципе, ничего страшного, лишь бы на ощупь была гладкой и закрылись все поры в пластике.



Покраска:


Тщательно промываем аэрограф растворителем после предыдущего использования (в конце покраски рекомендуется залить в бачок растворитель и прогнать его через сопло — после этого чистить будет проще).

Замешиваем краску по спецификации:



Наносим равномерным слоем: лучше поменьше подавать краски и побольше водить рукой. Аэрограф держим подальше от корпуса, чтобы случайно не оставить подтеков (лучше попрактиковаться на бумаге, если дел с аэрографией не имели).

На данном этапе станет понятно, насколько хорошо вы загрунтовали/зашлифовали поверхность. Если все сделано правильно, у вас на глазах будет происходить магия превращения в идеальную деталь. Краски много не надо — достаточно пары плотных слоев. Затем сушим в печке, а пока сохнет — прочищаем аэрограф для софт-тач лака.



Покрываем софт-тач лаком:


После окраски деталь и так покажется вам фантастической, но софт-тач покрытие создаст тот самый
«вау-эффект», скроет мелкие неоднородности поверхности, а также защитит краску от повреждения.



Важно наносить лак на просохшую идеально гладкую краску. Если после покраски появилась шероховатость поверхности, можно аккуратно (ОЧЕНЬ АККУРАТНО) легкими движениями самой мелкой наждачки сгладить поверхность.

Обязательно потренируйтесь на разных поверхностях в нанесении лака — нужно наносить в 1-1.5 слоя. Наносим, после того, как закончили работу, рекомендуется тут же прочистить бачок от лака растворителем.

Детали убираем в печь сушиться, вместе с ними какую-нибудь тестовую деталь, тоже покрытую лаком (соблазн потрогать деталь слишком велик, а отпечаток пальца на непросохшей детали уже не замазать, так что лучше трогать ту, которую не жалко).

В итоге получается отличное бархатное покрытие, которое уже продавать/показывать не стыдно.


Вы даже не поверите, что такого можно добиться своими руками, а освоив технологию не стесняйтесь делегировать процесс.

Надеюсь, кому-то этот пост оказался полезен. Если есть вопросы, по возможности отвечу.
Теги:предпринимательстворазработкапродуктыустройства
Хабы: 3D-принтеры DIY или Сделай сам Электроника для начинающих
Всего голосов 69: ↑59 и ↓10 +49
Просмотры33.2K

Похожие публикации

Разработчик 3D (WebGL/WebGPU)
от 160 000 до 200 000 ₽ВГТМосква
Motion Designer
до 2 000 $TIR DesignМожно удаленно
Enterprise архитектор (разработка системы мониторинга)
от 270 000 до 300 000 ₽Ростелеком-ЦОДМоскваМожно удаленно
C++ разработчик в команду 3D-карты
от 180 000 ₽2GISНовосибирскМожно удаленно
Solution архитектор (разработка системы мониторинга)
от 250 000 до 280 000 ₽Ростелеком-ЦОДМосква

Лучшие публикации за сутки