📅 Data publikacji: 06.08.2025
Wytwarzanie przyrostowe, znane jako druk 3D, rewolucjonizuje prototypowanie i produkcję niewielkich serii. Jednak nawet najbardziej zaawansowane drukarki pozostawiają na powierzchni wydruków widoczne warstwy, drobne niedokładności i nierówności. Postprocessing – czyli obróbka końcowa – ma na celu usunięcie tych defektów, poprawienie estetyki, trwałości i właściwości funkcjonalnych detali. Bez starannego wykończenia nawet idealna geometria CAD może stracić na jakości użytkowej i wizualnej. 😊
Znaczenie postprocessingu różni się w zależności od branży: w medycynie kluczowa jest biokompatybilność i sterylność, w motoryzacji odporność na ścieranie, a w sektorze konsumenckim wygląd i dotyk. Niezależnie od zastosowania, obróbka końcowa obejmuje usunięcie supportów, wyrównanie powierzchni, ochronę materiału i estetyczne wykończenie. Wydłuża to etap produkcji, ale przekłada się na lepszą jakość, co wpływa na zadowolenie użytkowników i długowieczność produktu. 🏆
Podstawowe etapy postprocessingu to: demontaż supportów, szlifowanie wstępne, wygładzanie chemiczne lub mechaniczne, gruntowanie, malowanie, powlekanie lakierami lub powłokami zwiększającymi wytrzymałość. Wybór konkretnych metod zależy od użytego materiału (PLA, ABS, PETG, żywice fotopolimerowe, metale) oraz docelowego wyglądu i właściwości. Dobór technik wymaga doświadczenia i testów na małych fragmentach modelu przed przystąpieniem do masowej produkcji. 🔍
Przygotowanie stanowiska obróbki jest równie ważne: miejsce powinno być dobrze wentylowane, a operatorzy wyposażeni w środki ochrony osobistej (maski, rękawice, okulary). W zależności od używanych chemikaliów (rozpuszczalniki, żywice UV) stosuje się odciągi i filtry, by zapobiec narażeniu na szkodliwe opary. Bezpieczeństwo pracowników i ochrona środowiska to podstawa profesjonalnego postprocessingu. 🦺
1. Usuwanie supportów – podstawowy etap, polegający na mechanicznym odłamywaniu lub obcinaniu podpór wydruku. Do precyzyjnego wycinania używa się szczypiec bocznych, noży segmentowych i pilników. Kluczowe jest unikanie pęknięć detalu – dla delikatnych elementów zaleca się obróbkę w kąpieli wodnej, co ułatwia usunięcie supportów z materiałów rozpuszczalnych (PVA). ✂️
2. Szlifowanie wstępne – wykonuje się papierem ściernym o ziarnistości P120–P400 w celu wyrównania powierzchni i usunięcia większych nierówności. Następnie przechodzi się do drobniejszego szlifowania (P600–P1200), aż do uzyskania gładkiej powierzchni. W przypadku żywic SLA klasyczne szlifowanie warto uzupełnić o lekkie wygładzanie na mokro, by uniknąć przegrzania detalu. 📏
3. Wygładzanie chemiczne – szczególnie popularne dla ABS (acetono-wannowe), gdzie para acetonu przepalają warstwy, tworząc gładką, błyszczącą powłokę. Dla materiałów PETG stosuje się dichlorometan, a do żywic UV – cykloheksanon. Zabieg wymaga precyzji i wentylacji, ponieważ opary chemiczne są toksyczne. Efekt: pozbawione widocznych linii warstw wykończenie, jak po obróbce mechanicznej—ale znacznie szybciej. 🧪
4. Polerowanie mechaniczne – stosowane do metali drukowanych (DMLS, SLM). Wibracyjne polerki z kulkami ceramicznymi lub stalowymi usuwają zadziory i wygładzają powierzchnię. Alternatywnie, polerowanie ręczne pastami z drobinkami aluminium lub ceramiki pozwala uzyskać efekt lustra na detalach o skomplikowanej geometrii. ⚙️
5. Gruntowanie i malowanie – kluczowe w modelarstwie i zastosowaniach konsumenckich. Grunt epoksydowy wypełnia mikropory, ułatwiając nakładanie farb akrylowych lub samochodowych. Malowanie pistoletem HVLP (High Volume Low Pressure) zapewnia równomierną powłokę, a detale można podkreślić aerografem lub pędzlem. Po wyschnięciu zabezpiecza się lakierami bezbarwnymi matowymi lub błyszczącymi. 🎨
6. Nakładanie powłok specjalnych – wzmocnienia warstwą epoksidu, powłoki antybakteryjne czy ognioodporne. W druku narzędziowym stosuje się też powłoki ceramiczne (PVD, CVD), poprawiające twardość i odporność na ścieranie. W zastosowaniach medycznych wymagane są powłoki biokompatybilne zgodne z ISO 10993. 💡
7. Łączenie elementów – w przypadku dużych wydruków dzielonych na części montaż odbywa się za pomocą gwintowanych metalowych wkładek, nitów lub klejów strukturalnych (cyjanoakrylowych, epoksydowych). Ważne jest zachowanie prawidłowej tolerancji i geometrii, by po montażu element zachowywał przewidziane właściwości mechaniczne. 🔩
Case Study 1 – Prototyp medyczny: W Centrum Badań Biomedycznych przygotowano prototyp implantów kostnych z PLA-GHA, wymagający gładkiej powierzchni i sterylności. Po usunięciu supportów wykonano wygładzanie acetono-parowe, następnie naniesiono biokompatybilny epoksyd i przeprowadzono testy cytotoksyczności. Efekt: implant spełnił kryteria ISO 10993 i został zatwierdzony do badań klinicznych. 🏥
Case Study 2 – Element lotniczy: Firma AeroAdditive zastosowała druk DMLS ze stopu Ti6Al4V. Po brutalnym wydruku i usunięciu podpór, części poddano wibracyjnemu polerowaniu, piaskowaniu oraz anodowaniu, aby poprawić odporność na korozję i zmęczenie materiału. Efekt: komponent uzyskał certyfikat zgodności z AMS 7004 i trafił do seryjnej produkcji. ✈️
Najlepsze praktyki:
Postprocessing modeli 3D to sztuka łączenia inżynierii i rzemiosła. Dzięki odpowiedniemu doborowi technik można znacząco poprawić wygląd, wytrzymałość i funkcjonalność wydruków—otwierając nowe możliwości w prototypowaniu, medycynie, lotnictwie czy przemyśle konsumenckim. 🌈