在這篇文章中，我們將討論用FDM技術(shù)生產(chǎn)的3D打印復(fù)合模具的后處理。


傳統(tǒng)的金屬和FRP(纖維增強(qiáng)聚合物)模具通常需要在初始成型或研磨過程之后進(jìn)行后處理。后處理步驟包括背襯或支撐結(jié)構(gòu)的組裝，添加插入物/襯套，并且經(jīng)常進(jìn)行拋光以實(shí)現(xiàn)期望的表面光潔度。與傳統(tǒng)工具技術(shù)相似的FDM復(fù)合模具通常還需要一定程度的后期處理，具體取決于工具的尺寸，應(yīng)用和復(fù)雜性。FDM復(fù)合模具最常用的后處理操作是密封。 建成的FDM復(fù)合材料工具具有固有的孔隙度(見圖1)和表面光潔度，對大多數(shù)復(fù)合零件應(yīng)用而言是不可接受的。因此，通常需要后處理操作來實(shí)現(xiàn)期望的工具性能。
圖1：FDM構(gòu)建過程產(chǎn)生的孔隙度的圖示

表面處理： 可以使用各種方法來改善FDM工具表面的表面粗糙度，包括手動(dòng)打磨，介質(zhì)噴砂，翻滾和脫脂加工。目前，滿足表面光潔度要求(<64μinRa)并提供真空完整性的最佳實(shí)踐是手工磨蝕，隨后應(yīng)用環(huán)氧樹脂密封劑，圖2.推薦的打磨和密封工藝在FDM的附錄B中有詳細(xì)說明復(fù)合模具設(shè)計(jì)指南。然而，基本方法由兩層薄涂層的高溫環(huán)氧樹脂密封劑組成，每個(gè)涂層之間都要進(jìn)行輕磨光，以最大限度地提高粘合力。在第二層環(huán)氧樹脂之后，使用逐漸更細(xì)的砂礫砂紙(120-800)來達(dá)到所需的表面粗糙度。重要的是要注意，這個(gè)過程的目標(biāo)是不要把層線弄出來，而是填滿表面的低點(diǎn)，并去除任何明顯的凸起部分，并保持完整性的光滑表面。
查看環(huán)氧樹脂封口機(jī)應(yīng)用(左)和手工打磨(右)后處理操作的FDM復(fù)合模具

密封方法： 如上所述，F(xiàn)DM復(fù)合工具中的固有孔隙度可以通過使用環(huán)氧樹脂密封劑來解決。雖然Stratasys通常使用稱為BJBTC-1614的工具環(huán)氧樹脂，但可以使用各種環(huán)氧樹脂，只要所選材料能夠承受所需的固化過程。 解決表面處理和密封需求的其他方法包括使用粘合劑支撐的FEP薄膜，例如AirtechInternational，Inc.的Tooltec?和Toolwright。FEP薄膜通常比較傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂密封劑更快捷，更方便。然而，它們可能難以應(yīng)用于復(fù)合輪廓，并且它們通常不如環(huán)氧樹脂密封件那么堅(jiān)固，需要在幾個(gè)循環(huán)之后進(jìn)行更換。FEP薄膜的獨(dú)特性能使它們非常適用于修補(bǔ)工具和其他需要幾個(gè)部件的場合。 與常規(guī)工具類似，F(xiàn)DM復(fù)合模具通常需要一定程度的后處理。Stratasys不斷評估替代后處理方法和封口機(jī)，以提高性能并簡化整理過程。脫脂涂層加工是一個(gè)替代的過程，已經(jīng)顯示了一些優(yōu)勢。