CN107627609A - 表面处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供的表面处理工艺，用于处理基于FDM打印技术的模型表面，涉及表面处理技术领域。该表面处理工艺包括喷砂、第一次打磨、第一次喷涂、第二次打磨、第二次喷涂、第三次打磨和喷漆过程。其中，打磨过程采用不同型号的砂纸进行，每次喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm，喷漆步骤主要将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1:1:0.2的重量比例混合后，对模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层。经过上述的表面处理工艺，能大幅改善模型分层纹理、光洁度和上色情况，满足面漆前底材表面的平整、平滑，使其符合实际使用需求。

Description

表面处理工艺

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，具体而言，涉及一种表面处理工艺。

背景技术

熔融沉积快速成型技术，简称FDM(Fused Deposition Modeling)，其加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的界面轮廓信息，作X-Y平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层熔覆，如此循环，最终形成三维产品零件。

3D打印机越来越普及，但由于FDM技术受到成型工艺和成型速度的制约，FDM技术打印机打印出来的模型很难克服在Z轴方向形成的层叠纹理，模型表面的光洁度及上色情况并不能满足实际使用要求。

有鉴于此，设计制造出一种表面处理工艺，能够适应于FDM技术打印机打印出来的模型表面处理，是目前表面处理技术领域中急需改善的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面处理工艺，用于处理基于FDM打印技术的模型表面，该表面处理工艺包括喷砂、第一次打磨、第一次喷涂、第二次打磨、第二次喷涂、第三次打磨和喷漆过程。其中，打磨过程采用不同型号的砂纸进行，每次喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm，喷漆步骤主要将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1∶1∶0.2的重量比例混合后，对模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层。经过上述的表面处理工艺，能大幅改善模型分层纹理、光洁度和上色情况，满足面漆前底材表面的平整、平滑，使其符合实际使用需求。

本发明的目的还在于提供另一种表面处理工艺，打磨步骤中分别按照80号至150号、300号至700号、900号至1200号的砂纸按由粗至细的顺序进行打磨。通过上述的表面处理工艺，使得模型表面粗糙度低，手感光滑平整，表面质量高，光洁度好。

本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种表面处理工艺，用于对FDM技术打印的模型进行表面处理，所述表面处理工艺包括以下步骤：

表面喷砂：采用尺寸为50μm至125μm的喷料对所述模型的表面进行喷砂处理。

第一次打磨：用砂纸对所述模型的表面进行打磨。

第一次喷涂：将原子灰和固化剂按比例混合调配均匀后，对所述模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm。

第二次打磨：待所述模型实干后，用砂纸对所述模型的表面进行打磨；并将所述第一次喷涂步骤中喷涂厚度打磨为0.1mm至0.2mm。

第二次喷涂：将原子灰和固化剂按比例混合调配均匀后，对所述模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm。

第三次打磨：待所述模型的表面干后，用砂纸对所述模型的表面进行打磨，直至所述模型的表面平整。

喷漆：将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1∶1∶0.2的重量比例混合后，对所述模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层。

进一步地，所述第一次打磨步骤中，利用180号至320号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，直至所述模型的表面平整、光滑。

进一步地，所述第一次喷涂步骤中，喷涂方式采用十字交叉法喷涂，先沿第一方向喷涂，再沿垂直于所述第一方向的第二方向进行喷涂。

进一步地，所述第二次打磨步骤中，利用400号至800号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，直至所述模型的表面平整、光滑。

进一步地，所述第三次打磨步骤中，利用800号至1500号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，直至所述模型的表面平整、光滑。

进一步地，所述喷漆步骤中，喷涂方式采用十字交叉法喷涂，先沿第一方向喷涂，再沿垂直于所述第一方向的第二方向进行喷涂。

进一步地，所述第一次喷涂步骤中、所述第二次喷涂步骤中，所述原子灰和所述固化剂的重量比为100：2。

进一步地，所述第一次喷涂步骤中，所述原子灰和所述固化剂均匀混合后，静置5分钟至15分钟；所述第一次喷涂步骤后，所述模型的表面干燥10分钟至20分钟。

进一步地，所述表面喷砂步骤中，所述喷料采用氧化铝，利用喷砂机将所述氧化铝喷出，对所述模型的表面进行喷砂处理。

本发明提供的另一种表面处理工艺，用于对FDM技术打印的模型进行表面处理，所述表面处理工艺包括以下步骤：

表面喷砂：采用尺寸为50μm至125μm的喷料对所述模型的表面进行喷砂处理；同时，对所述模型的表面的毛刺进行冲击、磨削，消除加工后的残余应力。

第一次打磨：用280号至400号砂纸按照由粗到细的顺序对所述模型的表面进行打磨。

第一次喷涂：将原子灰和固化剂按重量100∶1.5的比例混合调配均匀后，对所述模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm。

第二次打磨：待所述模型实干后，用500号至800号砂纸按照由粗到细的顺序对所述模型的表面进行打磨；并将所述第一次喷涂步骤中喷涂厚度打磨为0.1mm至0.2mm。

第二次喷涂：将原子灰和固化剂按重量100∶1.5的比例混合调配均匀后，对所述模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm。

第三次打磨：待所述模型的表面干后，用1000号至1400号砂纸按照由粗到细的顺序对所述模型的表面进行打磨，直至所述模型的表面平整。

喷漆：将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1∶1∶0.2的重量比例混合后，对所述模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层。

所述模型的厚度增加80μm。

本发明提供的表面处理工艺具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的表面处理工艺，用于处理基于FDM打印技术的模型表面，该表面处理工艺包括喷砂、第一次打磨、第一次喷涂、第二次打磨、第二次喷涂、第三次打磨和喷漆过程。其中，打磨过程采用不同型号的砂纸进行，每次喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm，喷漆步骤主要将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1∶1∶0.2的重量比例混合后，对模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层。经过上述的表面处理工艺，能大幅改善模型分层纹理、光洁度和上色情况，满足面漆前底材表面的平整、平滑，使其符合实际使用需求。

本发明提供的另一种表面处理工艺，用于处理基于FDM打印技术的模型表面，该表面处理工艺包括喷砂、第一次打磨、第一次喷涂、第二次打磨、第二次喷涂、第三次打磨和喷漆步骤。打磨步骤中分别按照280号至400号、500号至800号、1000号至1400号的砂纸按由粗至细的顺序进行打磨。通过上述的表面处理工艺，使得模型表面粗糙度低，手感光滑平整，表面质量高，光洁度好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的表面处理工艺的步骤示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明具体实施例提供的表面处理工艺的步骤示意图，请参照图1。

本实施例提供的一种表面处理工艺，用于对FDM技术打印的模型进行表面处理，表面处理工艺包括以下步骤：

S1：表面喷砂：采用尺寸为50μm至125μm的喷料对模型的表面进行喷砂处理。本实施例的表面喷砂步骤中，喷料采用氧化铝，利用喷砂机将氧化铝喷出，对模型的表面进行喷砂处理。当然，并不仅限于此，还可以选择其他材料的喷料进行表面喷砂处理。

作为优选，通过喷砂机喷出尺寸50μm的氧化铝砂，对模型表面进行喷砂处理，将表面附着的粉末清理掉，同时对表面的毛刺进行冲击、磨削，使其发生细微形变，消除加工后的残余应力。

S2：第一次打磨：用砂纸对模型的表面进行打磨。

S3：第一次喷涂：将原子灰和固化剂按比例混合调配均匀后，对模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm。

S4：第二次打磨：待模型实干后，用砂纸对模型的表面进行打磨；并将第一次喷涂步骤中喷涂厚度打磨为0.1mm至0.2mm。

S5：第二次喷涂：将原子灰和固化剂按比例混合调配均匀后，对模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm。

S6：第三次打磨：待模型的表面干后，用砂纸对模型的表面进行打磨，直至模型的表面平整。

S7：喷漆：将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1∶1∶0.2的重量比例混合后，对模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层。

具体地，第一次打磨步骤中，利用180号至320号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，砂纸可以处理表面较明显的凹凸不平，直至模型的表面手感平整、光滑。

第一次喷涂步骤中，喷涂方式采用十字交叉法喷涂，即先沿第一方向喷涂，再沿垂直于第一方向的第二方向进行喷涂。采用十字交叉法喷涂，喷涂表面更均匀、平整。喷涂中，将原子灰和固化剂均匀混合后，用于喷涂在模型的表面。原子灰主要是对底材的凹坑、纹理、裂纹等缺陷的填平与修饰，具有灰质细腻、易刮涂、易填平、易打磨、干燥速度快、附着力强、硬度高、不易划伤、柔韧性好、耐热、不易开裂起泡等优点，能够满足面漆前底材表面的平整、平滑要求，有效附着在FDM打印模型表面，填补表面分层纹理，将其与固化剂进行混合，可以实现液态喷涂，不仅可以填充工件表面的纹理凹凸不平，还可以作为后续喷涂面漆的底层。

待喷涂树脂混合剂后的工件实干后，在第二次打磨步骤中，再利用400号至800号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，直至模型的表面平整、光滑。此次打磨不仅可以去除喷涂原子灰涂层后凸起的少量毛刺，还可以起到保证工件表面与面漆有较好的附着性能的作用。同时，此次打磨也能够起到控制原子灰涂层厚度的作用。

重复前期喷涂步骤工作，进行第二次喷涂，保证了模型表面涂层的充分打磨和缝隙填充。待工件模型表面干燥后，接着进行第三次打磨，去除第二次喷涂原子灰后凸起的毛刺，控制原子灰涂层的厚度。第三次打磨步骤中，利用800号至1500号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，直至模型的表面平整、光滑。

在喷漆步骤中，采用聚酯漆作为面漆层，具有高光、快速表干、混色均匀的优点，在前面的处理基础上进一步地降低模型的表面粗糙度。喷涂方式也采用十字交叉法喷涂，先沿第一方向喷涂，再沿垂直于第一方向的第二方向进行喷涂。

并且，作为优选，在本实施例中，第一次喷涂步骤中、第二次喷涂步骤中，原子灰和固化剂的重量比为100：2。当然，并不将仅限于此，也可以根据实际需求对原子灰和固化剂的重量比进行灵活调整。

第一次喷涂步骤中，原子灰和固化剂均匀混合后，需要静置5分钟至15分钟；等待第一次喷涂步骤后，模型的表面干燥10分钟至20分钟，再进行下一个处理工序。

综上，通过本发明提供的表面处理工艺对FDM打印模型表面处理后，模型表面的粗糙度、光洁度和上色情况都得到改善，使之能够满足实际使用需求，同时，双层的表面喷涂使模型表面强度得到了提升，通过在设定范围内调整喷涂溶液的配比，可以调节表面光泽度并配置不同的喷涂颜色。

本发明提供的另一种表面处理工艺，用于对FDM技术打印的模型进行表面处理，表面处理工艺包括以下步骤：

表面喷砂：采用尺寸为50μm至125μm的喷料对模型的表面进行喷砂处理；同时，对模型表面的毛刺进行冲击、磨削，消除加工后的残余应力。

第一次打磨：用280号至400号砂纸按照由粗到细的顺序对模型的表面进行打磨。

第一次喷涂：将原子灰和固化剂按重量100∶1.5的比例混合调配均匀后，对模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm。

第二次打磨：待模型实干后，用500号至800号砂纸按照由粗到细的顺序对模型的表面进行打磨；并将第一次喷涂步骤中喷涂厚度打磨为0.1mm至0.2mm。

第二次喷涂：将原子灰和固化剂按重量100∶1.5的比例混合调配均匀后，对模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm。

第三次打磨：待模型的表面干后，用1000号至1400号砂纸按照由粗到细的顺序对模型的表面进行打磨，直至模型的表面平整。

喷漆：将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1∶1∶0.2的重量比例混合后，对模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层。

模型的厚度增加80μm。

综上所述，本发明提供的表面处理工艺具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的表面处理工艺，主要是针对以FDM工程塑料打印模型进行后处理。原子灰固化后具有良好的物理、化学性能，对金属和非金属具有优异的粘结强度，能够有效附着在FDM工程塑料模型表面，填补表面孔隙，通过添加固化剂可实现原子灰的液态喷涂要求。通过上述的表面处理工艺，能大幅改善模型分层纹理、光洁度和上色情况，使得模型表面粗糙度低，手感光滑平整，表面质量高，光洁度好，符合实际使用需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种表面处理工艺，其特征在于，用于对FDM技术打印的模型进行表面处理，所述表面处理工艺包括以下步骤：

表面喷砂：采用尺寸为50μm至125μm的喷料对所述模型的表面进行喷砂处理；

第一次打磨：用砂纸对所述模型的表面进行打磨；

第一次喷涂：将原子灰和固化剂按比例混合调配均匀后，对所述模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm；

第二次打磨：待所述模型实干后，用砂纸对所述模型的表面进行打磨；并将所述第一次喷涂步骤中喷涂厚度打磨为0.1mm至0.2mm；

第二次喷涂：将原子灰和固化剂按比例混合调配均匀后，对所述模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm；

第三次打磨：待所述模型的表面干后，用砂纸对所述模型的表面进行打磨，直至所述模型的表面平整；

喷漆：将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1:1:0.2的重量比例混合后，对所述模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层。

2.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，所述第一次打磨步骤中，利用180号至320号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，直至所述模型的表面平整、光滑。

3.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，所述第一次喷涂步骤中，喷涂方式采用十字交叉法喷涂，先沿第一方向喷涂，再沿垂直于所述第一方向的第二方向进行喷涂。

4.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，所述第二次打磨步骤中，利用400号至800号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，直至所述模型的表面平整、光滑。

5.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，所述第三次打磨步骤中，利用800号至1500号砂纸中的两种或多种，按照由粗至细的顺序进行打磨，直至所述模型的表面平整、光滑。

6.根据权利要求3所述的表面处理工艺，其特征在于，所述喷漆步骤中，喷涂方式采用十字交叉法喷涂，先沿第一方向喷涂，再沿垂直于所述第一方向的第二方向进行喷涂。

7.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，所述第一次喷涂步骤中、所述第二次喷涂步骤中，所述原子灰和所述固化剂的重量比为100：2。

8.根据权利要求7所述的表面处理工艺，其特征在于，所述第一次喷涂步骤中，所述原子灰和所述固化剂均匀混合后，静置5分钟至15分钟；所述第一次喷涂步骤后，所述模型的表面干燥10分钟至20分钟。

9.根据权利要求1所述的表面处理工艺，其特征在于，所述表面喷砂步骤中，所述喷料采用氧化铝，利用喷砂机将所述氧化铝喷出，对所述模型的表面进行喷砂处理。

10.一种表面处理工艺，其特征在于，用于对FDM技术打印的模型进行表面处理，所述表面处理工艺包括以下步骤：

表面喷砂：采用尺寸为50μm至125μm的喷料对所述模型的表面进行喷砂处理；同时，对所述模型的表面的毛刺进行冲击、磨削，消除加工后的残余应力；

第一次打磨：用280号至400号砂纸按照由粗到细的顺序对所述模型的表面进行打磨；

第一次喷涂：将原子灰和固化剂按重量100:1.5的比例混合调配均匀后，对所述模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm；

第二次打磨：待所述模型实干后，用500号至800号砂纸按照由粗到细的顺序对所述模型的表面进行打磨；并将所述第一次喷涂步骤中喷涂厚度打磨为0.1mm至0.2mm；

第二次喷涂：将原子灰和固化剂按重量100:1.5的比例混合调配均匀后，对所述模型的表面进行喷涂；喷涂的厚度为0.2mm至0.3mm；

第三次打磨：待所述模型的表面干后，用1000号至1400号砂纸按照由粗到细的顺序对所述模型的表面进行打磨，直至所述模型的表面平整；

喷漆：将聚酯主色漆、固化剂和稀释剂按照1:1:0.2的重量比例混合后，对所述模型的表面进行喷涂，形成厚度为40μm至60μm的面漆层；

所述模型的厚度增加80μm。