Wygładzanie wydruków ultradźwiękami

Wygładzanie wydruków ultradźwiękami

Widoczne warstwy to cecha charakterystyczna dla technologii FFF, nierozerwalnie się z nią wiążąca. W przypadkach, gdy schodki na wydruku są niepożądane, użytkownik ma niewielkie możliwości pozbycia się ich. Niektóre materiały wygładzić można w oparach rozpuszczalnika, kosztem zniekształcenia detali. Inne zaś są niewrażliwe na działanie zwykłych rozpuszczalników, a substancji, które byłyby w stanie wygładzić taki wydruk, lepiej nie używać poza wentylowaną komorą w laboratorium. Szlifowanie w przypadku większości modeli nie znajduje zastosowania z powodu ich kształtu. Co pozostaje, poza wypełnianiem ubytków żywicą lub szpachlą?

W przemyśle bywa wykorzystywana obróbka ultradźwiękowa. Elementy piezoelektryczne wytwarzają drgania, pod których wpływem ziarna ścierne wykruszają niewielkie ilości materiału na powierzchni przedmiotu, dając w rezultacie gładką powierzchnię oraz lepszą wytrzymałość zmęczeniową. Grupa naukowców z Universiti Teknikal Malaysia Melaka postanowiła sprawdzić, czy obróbka ultradźwiękowa może znaleźć zastosowanie w wygładzaniu powierzchni przedmiotów powstałych w technologii FFF.

Na potrzeby badania wykonano kilka wydruków testowych z ABS na drukarkach UP Plus 2. Wydruki w kształcie graniastosłupów poddawane były obróbce ultradźwiękowej, przy czym na ultradźwięki wystawiana była jedynie jedna ściana każdego obiektu. Obiekty wydrukowane na warstwie 0,2mm poddawano działaniu fal o częstotliwości 27kHz, 40kHz i 50kHz przy amplitudzie 10 μm. Głównym celem badania było określenie umiejscowienia i liczby piezoelektrycznych przetworników przytwierdzonych do stołu roboczego. Badane powierzchnie oceniano z pomocą mikroskopu optycznego.

Najlepsze wyniki zostały osiągnięte przy wykorzystaniu jednego przetwornika piezoelektrycznego i częstotliwości 50kHz – co znajduje potwierdzenie w badaniach, które zostały przeprowadzone wcześniej. Niewiele gorszy wynik uzyskał jeden piezoelektryk przy częstotliwości 40kHz, zaś kolejne pod względem gładkości uzyskanej powierzchni były odpowiednio: cztery przetworniki z częstotliwością 27kHz i cztery przetworniki z częstotliwością 40kHz. Najgorszy wynik, niemal identyczny z powierzchnią nie podlegającą żadnej obróbce, uzyskał układ dwóch piezoelektryków przy częstotliwości 14,4kHz.

Dane z tej pracy mogą przysłużyć się do poprowadzenia kolejnych badań dotyczących użycia obróbki ultradźwiękowej w przypadku wydruków FFF z innych materiałów, na przykład PLA. Potrzebne są kolejne testy oceniające, jak ultradźwięki sprawdzają się w wyrównywaniu ścieżek na powierzchni całego wydruku, ze szczególnym uwzględnieniem modeli zawierających drobne detale, a nie jednej jego powierzchni. Ultradźwięki jako metoda obróbki może jednak znaleźć zastosowanie nie tylko w technologii FFF – mogą być uznane jako przydatne również w przypadku innych metod druku, w tym SLA, SLS i EBM.

Źródło: S. Mohamed, A & S, Maidin & Mohamed, S & Muhamad, Martini & U. Wong, J.H. & F. A. Romlee, W. (2016). Improvement of Surface Finish by Multiple Piezoelectric Transducers in Fused Deposition Modelling. International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology. 6. 764.

KOMENTARZE

Przetwarzamy dane osobowe użytkowników witryny, zobacz szczegóły...

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close