3D prinditud ABS-detailide atsetooniga järeltöötlemise mõju nende pinnaviimistlusele ja täpsusele

Abstract

FFF-tehnoloogiaga 3D prinditud detailide pinnad on karedad, kuna neid luuakse kihtide kaupa ja kihtide vahele jääb süvis. Erinevate järeltöötlusviisidega, millest üks on atsetoonjäretöötlus, on võimalik nende pinnakvaliteeti parandada. Käesoleva lõputöö eesmärk on uurida atsetoonjäreltöötluse mõju 3D prinditud ABS detailide kvaliteedile. Kvaliteet tähendab antud lõputöö raames madalat pinnakaredust ja välismõõtmete muutumatust. Uurimiseks 3D prinditi 15 katsekeha, millega tehti 3 korduskatset 5 erineva järeltöötlusajaga: 5, 15, 30, 45 ja 60 minutit. Katsekehasid järeltöödeldi selleks eraldi valmistatud järeltöötluskambris. Järeltöötluskambri ehitamist oli alustatud eelmisel aastal Egert Pedassaare lõpputöö raames. Olemasolevale järeltöötluskambrile tehti parendusi. Uuriti atsetoonjäreltöötluse mõju 3D prinditud ABS detailide välismõõtmetele, pinnakaredusele ja detailisusele. Katsekehasid mõõdeti enne ja pärast järeltöötlust ja Võrreldi tekitatud muutusi katsekehades. Lõputöö käigus selgus, et konkreetse järeltöötluskambriga kasutatud sätetel oli mõistlikum järeltöötlusaeg 15 kuni 20 minutit. 15 minutiga oli pinnakareduse näitaja Ra muutunud keskmiselt 7,4 μm algselt mõõdetud pinnakaredusest, mis jäi vahemikku 8,8-10,3 μm olenevalt katsekehast. Pärast 15 minutit järeltöötlust oli katsekehad omandanud läikiva välimuse. Pikemaajalisel järeltöötlusel paranes muutus Ra väärtus kuni 9 μm, saavutades minimaalse väärtus 0,75 μm. 15 ja enam minutisel järeltöötlusel hakkasid katsekehad deformeeruma. Katsekeha teravad nurgad muutusid ümarateks ja tekkisid kujuhälbed. Juba 5 minutiline järeltöötlus parandab ABS detailide pinnakvaliteeti, seejuures jättes välismõõtmed muutumatuks.

Parts 3D printed with FFF technology have a rough surface. This is due to the FFF process which makes peaks for the layer lines and valleys between them. This can be mitigated with post-processing. One type of chemical post-processing is acetone vapor polishing. The goal of this thesis is to study the effects on acetone vapor polishing on 3D printed ABS part quality. Part quality is defined as lowered surface roughness and minimal changes in part dimensions. In this thesis, fifteen parts were post-processed with five different post-processing lengths: 5, 15, 30, 45 and 60 minutes. The parts were vapor polished in a purpose-built post-processing chamber. The construction of the chamber was started last year by Egert Pedassaar as part of his thesis. Before post-processing the apparatus was improved. To assess the effects of the post-processing on part quality, the author looked at part dimensions, surface roughness and part detail. Measurements were taken before vapor polishing and after, and the result compared. It was found that for this apparatus and with the chosen settings, the ideal post processing time was 15-20 minutes. With fifteen minutes surface roughness Ra had changed on average by 7.4μm from its original value of 8,8-10,3μm and the parts had a glossy finish. After fifteen minutes of post processing, the change in Ra increased to 9μm to a minimal value of 0,75μm but the parts started rapidly deforming. Most of the deformations were at the edges, which became round. Even brief five-minute post-processing yielded a decrease in the surface roughness.