Objet 나무결의 대시보드

피니싱 애플리케이션

3D 프린팅 파트의 접착, 밀봉 및 미화

사출 성형으로 제작된 제품, 첨단 툴링 애플리케이션, 내구성이 강한 커스텀 장비와 외관과 느낌 면에서 거의 차이점을 찾기 어려운 시제품을 제작하기 위해서는 3D 프린팅 파트에 여러 간편한 후처리 공정을 거칩니다.

3D 프린팅된 모델 및 부품 도장

개요

엄격한 산업용 열가소성 수지 부품의 경우 FDM(Fused Deposition Modeling) Technology로 제작합니다. FDM 부품은 매력적인 기능성 시제품 및 최종 사용 부품이 되도록 샌딩 작업하고 도장할 수 있습니다.

PolyJet 기술로 3D 프린팅된 모델은 빌드 챔버에서 나오는 즉시 매끄럽고 멋지며, 완제품과 정확히 일치하는 외관과 느낌의 시제품을 제공하기 위해 광택제 없이도 도장할 수 있습니다.

FDM 부품 도장

FDM(Fused Deposition Modeling) 부품은 종종 프로토타이핑, 연구 및 비가시적 제조 애플리케이션용으로 적합하다고 간주되지만, 일반적으로 FDM 부품은 사진 촬영 또는 전시되거나 가시적 제조 부품이 되는 모델에 요구되는 수준까지 후처리할 수 없다고 여겨집니다. FDM Technology는 CAD 파일의 데이터를 사용하여 플라스틱 부품을 한층 한층 빌드하는 적층 제조 공정입니다. FDM 부품은 사실상 모든 애플리케이션에 대해 미적인 요구 사항을 충족하도록 후처리하고 도장할 수 있습니다. 즉, 이제 다양한 신규 애플리케이션에서 FDM이 제공하는 비용 절감, 설계의 자유로움, 리드 타임 이점을 활용할 수 있음을 의미합니다.

애플리케이션 개요

FDM 부품을 후처리하려면 인내, 경험 및 지식이 필요합니다. 후처리 단계를 최소화하기 위해 가능한 가장 적절한 표면 마감 부품을 제작합니다. 내부 구멍은 후처리가 더 어렵기 때문에 부품을 설계할 때 이 점을 고려해야 합니다. 그러나 내부 표면은 보이지 않기 때문에 후처리 또는 도장할 필요가 없습니다. CAD 모델을 STL 파일로 변환할 때 고해상도를 사용합니다. 해상도가 낮은 STL 파일은 면이 많기 때문에 제거하려면 많은 후처리가 필요합니다.

솔리드 필이나 스파스 필 유형을 사용하여 모델을 제작합니다. 가시적 계층은 제거하려면 추가적인 샌딩 및 필링 작업이 필요하기 때문에 이를 최소화하기 위해 부품을 세로 방향으로 배치합니다. 후처리를 고려하여 재료를 선택합니다. ABS–M30 및 종전의 ABS 재료는 대개 후처리에 가장 쉬운 재료입니다. 기타 재료도 도장할 수는 있지만 후처리 작업이 약간 더 필요할 수 있습니다.

부품에 많은 피처나 복잡하게 굴곡을 이룬 표면이 있는 경우 미세한 해상도의 팁 크기 사용을 고려합니다. 슬라이스가 미세할수록 피처 디테일이 정교하고 다공성이 낮기 때문에 최종 부품을 후처리하기가 더 쉽습니다. 최신 버전의 Stratasys Insight 제작 파일 준비 소프트웨어를 사용하여 부품을 공정 처리하고 “가시적 표면” 유형을 “고급”으로 설정합니다.

수동으로 서포트를 제거하거나 WaterWorks 수용성 서포트 제거 시스템을 사용합니다. WaterWorks가 사용되는 경우 WaterWorks 용액을 제거하기 위해 부품을 헹굽니다. 선풍기로 부품을 건조합니다.

Finishing Touch 스무딩 스테이션이나 브러시온 용제(옵션)를 사용하여 외부 표면에 대해 초기 화학적 스무딩을 수행합니다.

필러가 필요한 영역이 보이도록 가볍게 프라이머(옵션) 코팅제를 분무합니다. 건조시킨 후, 모델의 필요한 영역에 본체 필러를 바른 다음 필러가 경화될 때까지 기다립니다. 필러에 샌딩 작업을 수행하고 왁스와 그리스 제거제로 부품을 세척합니다. 초벌 프라이머 코팅을 실시합니다.

모델의 결함을 확인하고 본체 필러와 사포로 결함을 없앱니다.

모델을 젖은 사포로 문지르고 왁스와 그리스 제거제로 닦습니다. 필요한 경우 재벌 프라이머 코팅을 실시하고 모델의 표면 마감이 애플리케이션의 요구 사항을 충족할 때까지 공정을 반복합니다. 그런 다음 1회 또는 2회 페인트 코팅을 실시하고 페인트를 보호하기 위해 투명 코팅제, 무광제 또는 광택제를 칠합니다.

고객 사례

Product Development Solutions(PDS)는 의료, 우주항공 및 소비재 등 다양한 산업 분야에서 CNC 기계 가공 및 주조 우레탄 부품을 전문으로 하는 풀서비스 시제품 및 제조 서비스 조직입니다. PDS는 RP 제조업체라기 보다는 소비자가 제조한 RP에 대한 후처리 및 도장 서비스 제공업체입니다. MRI 기계를 위한 RF 코일을 개발하는 MR Instruments는 FDM 부품의 도장을 위한 PDS 서비스의 한 예를 제공합니다.

자기공명영상촬영(MRI) 기계를 위한 코일 제작의 기존 방식에는 CNC 기계 가공 및 실온 가황처리(RTV) 실리콘 고무 성형이 포함됩니다. 이러한 접근 방식은 비용이 많이 들고 리드 타임이 깁니다. MRI 기계를 제조하는 대부분의 회사는 산업용 코일을 위해 FDM 부품을 사용하기 시작했습니다.

“지금까지 많은 MRI 제조업체가 FDM 부품은 의료 분야에 사용되는 기계에 필요한 수준까지 후처리할 수 없다고 믿었기 때문에 FDM 부품의 사용은 연구용 장비로 제한되었습니다.”라고 PDS의 영업 관리자인 Dave Reasor가 말했습니다. “당사는 병원 및 진료소에 사용되는 MRI 기계의 미적 요구 사항을 충족하는 FDM 부품을 후처리하는 방법을 개발하기 위해 성형 및 기계 가공된 부품의 후처리에 당사의 경험을 접목시켰습니다.”

Reasor는 MR Instruments의 최근 프로젝트를 인용했습니다. 회사는 이전에 마케팅이나 생산을 위해 미적인 가치가 높은 복잡한 코일 부품을 제작하기 위해 약 $850를 지출했습니다. 리드 타임은 약 7일이었습니다. 현재 이 회사는 PDS에 의해 후처리 및 도장된 FDM 부품을 구매합니다. 총 비용은 단 $320이며 납품 기간은 5일로 줄었습니다.

PolyJet 모델 도장

가능한 정확하고 흠이 없는 최종 제품의 표본이 되는 고품질 제품이 필요한 경우, PolyJet 3D 프린팅 기술만한 것이 없습니다. 정밀한 Objet 3D 프린팅 모델은 상당히 얇은 층에서 제작되어 육안으로 감지할 수 없으며, 최종 제품으로 생각할 수 있는 매끄러운 무결점 표면을 제공합니다.

PolyJet 모델은 프린팅되는 즉시 준비 또는 광택 과정 없이도 도장하거나 마무리 작업을 진행할 수 있습니다. 기성품인 아크릴 페인트와 래커 및 약간의 기술만 있으면 컨셉 모델링을 사실적 제품으로 구현할 수 있습니다. 최종 제품에 대한 중요한 결정은 실제에 가까운 제품과 정확하고, 명확하며 강력한 상호 작용을 거쳐 이루어집니다.

디테일 도장

이 애플리케이션 문서는 Objet 3D 프린팅 시스템의 사용자에게 특별한 도장 기법의 적용을 통해 FullCure 모델의 디테일, 색상 및 창의성을 개선하는 방법을 설명하는 안내서입니다.

프린팅된 FullCure 모델에 뚜렷하고 디테일한 피처를 가진 실물 같은 특성을 만들려면 기본적인 예술적 기술과 재료가 필요합니다. 다양한 도장 및 염색 기법을 조합하여 다양한 재료 특성의 환상을 만들 수 있습니다. 이러한 기법은 모든 FullCure 모델이나 조립품에 적용할 수 있습니다.

이 애플리케이션 문서에서 상세히 설명된 예는 Legacy Effects for Microsoft의 Halo 3 마케팅 캠페인에서 제작된 모델에 적용되었습니다. 사진은 FullCure 모델 재료로 프린팅되고 닳고 낡은 갑옷 뿐 아니라 풍화되어 낡은 가죽, 살결 및 털 등 외관을 강조하기 위해 맞춤형 도장된 모델을 캡처한 것입니다.

실제와 같은 특성을 구현하기 위한 후처리 기법

1. 세척

효과적이며 내구성 있는 도장 모델의 토대를 구축하려면 철저한 후처리 마감 기법이 필요합니다. 참고: 이 모델의 특성과 프린팅 품질 때문에 샌딩 작업은 필요하지 않았습니다.

  • 먼저 WaterJet 스테이션을 사용하여 모델에서 모든 서포트 재료를 제거합니다.
  • 모델을 물로 희석된 2% NaOH 용액에 약 30분 동안 담급니다.
  • 다시 WaterJet 스테이션에서 모델을 헹궈 모든 잔류물을 제거합니다.
  • 모델을 완전히 건조시킵니다.
  • 보풀 없는 천과 이소프로필 알코올(>90%)로 모든 표면을 닦습니다.

2. 프라이밍

색소 흡착에 도움을 주고 표면 텍스처를 고르게 하기 위해 모델을 프라이밍하는 것이 좋습니다. 여기에 설명된 사례에서는 중성 기본 배경색으로 무광 스프레이 자동 프라이머를 사용했습니다.

  • 모델의 모든 표면에 프라이머를 골고루 분무하여 코팅합니다.
  • 프라이머를 완전히 건조시킵니다.

사용된 재료: 자동차용 스프레이 프라이머

3. 컬러 블로킹

컬러 블로킹은 후속 적층 공정의 토대로서 큰 면적에 여러 색상의 페인트를 발라 도장을 단순화하는는 기법입니다. 단색상 영역은 브러시를 사용하여 도장합니다. 사용된 재료:

  • 아크릴 페인트
  • 아크릴 및 수채화 브러시

4. 색상 적층

여러 가지 색조와 색상 유형으로 각각의 색상 처리된 단면을 도장하면 깊이와 크기가 만들어집니다. 이 예에서, 은색 손목 갑옷은 처음에 파란색으로 도장한 다음 브러시로 은색 코팅을 가볍게 입혀 파란색 패치가 드러나도록 했습니다. 황갈색의 그을린 세 번째 층은 건조한 붓으로 은색 위를 살짝 칠해서 칙칙하고 낡은 모양을 만들었습니다. 여러 층을 다른 색상으로 도장하여 원하는 효과를 생성하십시오. 사용된 재료:

  • 아크릴 페인트
  • 아크릴 및 수채화 브러시

5. 디테일 강조

모델의 형상은 색상 대비와 선명도를 추가하여 선명하게 만들 수 있습니다. 이 기법은 음영 영역을 어둡게 하고 반사 표면을 강조해야 합니다.

  • 더 연하고 밝은 색상으로 상단 표면을 도장하고 더 어두운 음역 색조로 가장자리를 분명히 나타냅니다.
  • 반사를 만들기 위해 융기 영역을 색소 또는 광택 크림으로 문지릅니다.
  • 적절한 크기의 브러시를 사용하여 섬세한 디테일을 도장하십시오.
사용된 재료:
  • 아크릴 페인트/에나멜 모델 페인트
  • 광택 크림
  • 아크릴 및 수채화 브러시

6. 흠집 및 푸른 녹

낡고 풍화된 외양은 약간의 독특한 기법을 통해 구현될 수 있습니다. 이 예에서, 모델은 여러 가지 공구를 사용하여 벗기고 흠을 내고 도려내었습니다(동시에, 중요한 디테일이 손상되지 않도록 주의). 풍화 효과는 페인트를 가볍게 튀겨 바르거나 작은 얼룩을 묻혀서 만들 수 있습니다.

  • 모델을 여러 도구로 긁어서 무작위적인 손상이나 흠집 표시를 만듭니다.
  • 건조한 브러시를 사용하여 모델에 색소 얼룩을 묻혀서 얼룩진 부분을 만듭니다.
  • 칫솔을 색소에 담그고 엄지를 털 위로 끌어 모델에 페인트를 분무해서 얼룩 점을 추가합니다.

사용된 재료:

  • 아크릴 페인트
  • 주방용 칼, 포크, 스크루 드라이버
  • 칫솔

7. 후처리

페인트 표면을 보호하고 원하는 광택을 만들기 위해 도장된 모델을 밀봉하는 것이 좋습니다. 이 예에서는 팔에 투명한 무광 마감제를 분무했습니다. 브러시를 사용하여 손톱과 장갑의 핏빛 영역에 두꺼운 광택 마감제를 도장합니다.

  • 투명한 코팅 마감제를 모델에 분무합니다.
  • 젖어 보이는 디테일을 위해 광택 마감제를 도장합니다.

사용된 재료:

  • 투명한 코팅 스프레이 니스 또는 래커
  • 니스 브러시(액상 바닥 광택제 또는 손톱 에나멜)

8. 재료 목록

페인트

  • Rust–Oleum Auto Primer
  • Golden Matte Acrylics
  • Liquitex Glossies–Acrylic Enamel
  • Citadel Foundation, Reaper Pro Paint(아크릴 모델 페인트)
  • Model Master Enamel Paint
  • Rub ‘n Buff Wax Metallic Finish(금속 강조)

마감제

  • Krylon Acrylic Crystal Clear Spray Finish
  • Pledge Liquid Floor Polish(광택, 젖은 효과)

공구

  • 아크릴 브러시(광폭, 거친 텍스처)
  • 수채화 브러시(세부적 디테일, 라이트 워시)
  • 칫솔(얼룩점, 흠집 디테일)
  • 버터 칼, 포크, 스크루 드라이버(긁힘, 도려내기)