3D-printen van heldere of doorschijnende onderdelen:wat u moet weten

Transparantie, bepaald door hoeveel licht er door een object gaat, is vaak een wenselijke eigenschap in 3D-geprinte onderdelen. Transparantie is essentieel voor veel consumentengoederen, zoals cosmeticaverpakkingen en keukenproducten, terwijl duidelijke chirurgische handleidingen en medische modellen zorgprofessionals helpen hun werk veilig en effectief te doen.

Dit is wat u moet weten over duidelijk 3D-printen, inclusief tips voor maximale helderheid, welke doorschijnende materialen u moet gebruiken en algemene 3D-printtechnologieën.

Belangrijkste overwegingen voor het maximaliseren van transparantie

Om transparantie in een 3D-geprint onderdeel te bereiken, moet u zich aan de volgende drie regels houden:

1. Het plastic materiaal dat je gebruikt, moet van zichzelf transparant zijn.
2. Het 3D-printproces dat u selecteert, moet voorkomen dat er luchtbellen in het onderdeel ontstaan.
3. Het gewenste transparante gebied moet een glad oppervlak hebben.

Als u deze regels volgt, zorgt u ervoor dat uw 3D-geprinte onderdeel er duidelijk uitziet, maar ontwerpers en ingenieurs moeten een paar extra factoren in gedachten houden als ze de transparantie willen maximaliseren.

Ten eerste breken complexe geometrieën - met name gebogen ontwerpen - van nature meer licht en zijn ze minder snel helder. Bovendien verspreiden dikkere wanden meer licht dan dunne wanden, waardoor een onderdeel er ondoorzichtiger uit kan zien als het eenmaal is geprint. Om lichtbreking te minimaliseren en transparantie te maximaliseren, moet u uw 3D-geprinte onderdeel ontwerpen met eenvoudige, strakke lijnen en de dunst mogelijke wanden.

Technologieën voor duidelijke 3D-geprinte onderdelen

Voordat u met de productie begint, moet u beslissen welk type transparantie u wilt, wat afhankelijk is van het type product dat u maakt. Als je bijvoorbeeld een transparante vaas maakt, heb je alleen transparantie in de X- en Y-as nodig of transparantie over de vaas zelf. Als je daarentegen een plat venster maakt, heb je alleen transparantie op de Z-as nodig. Het bereiken van volledige transparantie vereist transparantie over alle assen.

Als u weet welke assen transparant moeten zijn, kunt u ook kiezen welk 3D-printproces u wilt gebruiken. De meest gebruikte technologieën voor het printen van heldere of doorschijnende onderdelen zijn stereolithografie (SLA), het Carbon Digital Light Synthesis Process™ (DLS-proces), fused deposition modeling (FDM) en PolyJet.

SLA

SLA is een 3D-printproces dat gebruik maakt van fotopolymerisatie om zeer gedetailleerde onderdelen te maken van polymeerharsen. Dit proces drukt in zeer dunne lagen af, waardoor het ideaal is voor transparant 3D-printen en het bereiken van volledige optische transparantie.

SLA staat ook bekend om het produceren van gladde oppervlakteafwerkingen. Productteams moeten echter weten dat SLA 3D-prints ondersteuningsstructuren bevatten die in de postproductie moeten worden verwijderd, wat van invloed kan zijn op het uiteindelijke uiterlijk van uw onderdeel.

Het Carbon DLS™-proces

Het Carbon DLS-proces is een op hars gebaseerd polymeerproces dat licht en warmte gebruikt om onderdelen te creëren met isotrope eigenschappen, complexe geometrieën en uitstekende oppervlakteafwerkingen. DLS biedt een breed scala aan materialen, waaronder Whip Mix Surgical Guide en LOCTITE 3D IND405, die beide kunnen worden gebruikt om transparante onderdelen te produceren.

Net als SLA produceert het Carbon DLS-proces uitzonderlijke oppervlakteafwerkingen. Het vereist ook ondersteunende structuren die in de postproductie moeten worden verwijderd.

FDM

Tijdens het FDM-proces smelt een verwarmd printmondstuk thermoplastisch materiaal en extrudeert het vervolgens op een vast gereedschapspad, waardoor een eindproduct laag voor laag wordt onthuld. FDM geeft productteams de vrijheid om grote doorschijnende onderdelen te maken, maar er zijn een paar belangrijke beperkingen waarmee ze rekening moeten houden. Door de aard van extrusie zullen er bijvoorbeeld zeer kleine openingen ontstaan ​​tussen de materiaallagen, waardoor er minder licht door het heldere 3D-geprinte deel kan gaan.

Ook al is transparantie op de X-, Y- en Z-assen van een onderdeel mogelijk met FDM, het kan een hele uitdaging zijn. Het kan meerdere pogingen vergen om de optimale instellingen voor heldere materialen te vinden. U moet de extrusietemperatuur en -stroomsnelheid van het materiaal, de printbedtemperatuur, de afdruksnelheid, de spuitmonddiameter, de laagdikte en meer optimaliseren om de winnende combinatie te ontgrendelen. Dit is misschien geen probleem voor ervaren ingenieurs, maar teams met minder ervaring kunnen overwegen een eenvoudiger productieproces te kiezen.

PolyJet

PolyJet is een geavanceerde technologie voor additieve fabricage die resultaten biedt die vergelijkbaar zijn met spuitgieten, maar met alle voordelen van additieve fabricage. Tijdens dit proces spuit een printkop een laag fotopolymeerhars in een gelmatrix en hardt de hars vervolgens uit onder ultraviolet licht. Dit produceert ongelooflijk gladde materiaallagen met even gladde oppervlakteafwerkingen. Net als SLA is PolyJet uitstekend geschikt voor het maken van zeer gedetailleerde onderdelen.

Veelvoorkomende doorschijnende materialen voor 3D-printen

Hier zijn vijf veel voorkomende doorschijnende kunststoffen en hars die worden gebruikt om duidelijke 3D-geprinte onderdelen te maken.

1. LOCTITE 3D IND405 :Deze nieuwe, heldere hars van Carbon is sterk, halfstijf en een van de meest transparante 3D-printmaterialen die momenteel op de markt zijn. Dit materiaal is ideaal voor chirurgische geleiders, behuizingen en mallen en armaturen. Het is sterk genoeg voor een breed scala aan toepassingen en helder genoeg om ontwerpers de esthetische flexibiliteit te geven die ze nodig hebben.

1. Whip Mix chirurgische handleiding voor koolstofprinters :Zoals de naam al doet vermoeden, is Whip Mix Surgical Guide een goede keuze voor transparante chirurgische handleidingen omdat het niet-cytotoxisch is, na verloop van tijd geen chemische overgevoeligheid veroorzaakt en voldoet aan ISO 10993-1:2018 voor gebruik in tandheelkundige of medische hulpmiddelen.
2. Polyethyleentereftalaatglycol (PETG) :PETG is een sterk, vormbaar en slagvast 3D-printfilament dat een uitstekende helderheid biedt. Dit materiaal is ook ontworpen om thermos-oxidatieve degradatie te verminderen en vergeling als gevolg van ultraviolet licht te minimaliseren, waardoor uw 3D-geprinte onderdeel kristalhelder blijft. Veelvoorkomende toepassingen zijn onder meer elektrische bewegwijzering, machineafschermingen en voedselverpakkingen.
3. Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS) :ABS is een algemeen thermoplastisch polymeer dat wordt aangetroffen in huishoudelijke apparaten, auto-onderdelen, buisleidingen en zelfs LEGO-speelgoed. Hoewel dit materiaal in zijn oorspronkelijke vorm doorschijnend is in plaats van transparant, kunt u transparantie bereiken door nabewerking en afwerking.
4. Polycarbonaat (pc) :Polycarbonaat is een hoogwaardige technische thermoplast die sterk, sterk en gemakkelijk thermogevormd is. Dit heldere 3D-printfilament biedt niet alleen uitstekende helderheid, maar heeft ook een glanzende glans.

Nabewerkingsopties en belangrijke overwegingen voor doorschijnende onderdelen

Het maakt niet uit welk 3D-printproces of materiaal je gebruikt, je onderdeel moet een nabewerking ondergaan om echt te schitteren. Handmatig schuren en polijsten is een van de beste opties voor duidelijke 3D-geprinte onderdelen met eenvoudige vormen en weinig details, maar het is erg moeilijk om alle laaglijnen te verwijderen door alleen handmatige afwerking. Ook kan handmatig schuren microkrasjes achterlaten op het oppervlak. Voor de beste resultaten maakt u het oppervlak van het onderdeel glad met een reeks incrementele schuurpapierkorrels en polijst het met een acrylreiniger en een microvezeldoek - dit is vergelijkbaar met het proces dat wordt gebruikt om sterk gepolijste metalen onderdelen te maken.

Spraycoating is een gemakkelijke manier om de helderheid te verbeteren zonder details te verminderen, waardoor het ideaal is voor onderdelen met complexe details. Door eenvoudig een heldere spuitcoating aan te brengen, worden laaglijnen verborgen, maar het kan ook vergeling veroorzaken. Voor een gladde, glasachtige afwerking bereidt u het onderdeel voor door het oppervlak handmatig te schuren voordat u de spuitcoating aanbrengt.

Breng een harscoating aan om een ​​zo helder mogelijke afwerking te krijgen in de nabewerking. Deze aanpak werkt alleen op vlakke of bijna vlakke oppervlakken, maar het is de ideale keuze wanneer u volledig transparante onderdelen nodig heeft. Harsonderdompeling kan ook worden gebruikt om een ​​gladder oppervlak te creëren voor FDM- of PolyJet-geprinte onderdelen. De stroperige teugel vult eventuele krassen in het onderdeel op en vormt een volledig glad oppervlak.

Behaal kristalheldere resultaten met Fast Radius

Veel voorbereidend werk gaat in het 3D printen van doorschijnende of transparante onderdelen. U moet bepalen welk type transparantie uw toepassing vereist, de best passende heldere hars selecteren, een 3D-printproces kiezen dat het meeste licht doorlaat en het onderdeel met het beste afwerkingsproces afronden. Een ervaren productiepartner kan het productontwikkelingsproces van concept tot levering optimaliseren.

Als het gaat om het selecteren van een ervaren productiepartner, is Fast Radius de duidelijke keuze. Ons team van ervaren ingenieurs, ontwerpers en technologen hebben toegang tot de nieuwste technologieën en branchekennis. Laat ons de stress uit de productontwikkeling halen door u te helpen uw ontwerpen te stroomlijnen, snel prototypes te maken, betaalbare materialen te selecteren, efficiënt te produceren en uw bestellingen uit te voeren tegen een concurrerende prijs en tijdlijn. Breng je duidelijke 3D-geprinte onderdelen naar een hoger niveau met Fast Radius. Neem vandaag nog contact met ons op — laten we er iets ongelooflijks van maken.

Bekijk voor meer inzichten in 3D-printen onze artikelen over het textureren van 3D-geprinte onderdelen, productontwerp met 3D-geprinte roosters en meer in het Fast Radius-resourcecentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?