10種最常用的FDM 3D打印零部件后處理工藝，該選哪一種？
導讀：3D打印的后期處理可以改善打印件的美感，也可以改善強度和其他性能。大部分3D打印作品在打印后都需要進行后期處理。本文介紹了當前FDM打印工藝最常用的10種后處理方法，以及使用這種后處理方法之后可以達到的效果。
我們將這10種后處理方法分為兩大類："清潔和預處理 "、 "精加工"。閑話少說，讓我們深入了解后期處理，以及如何完善你的FDM打印件吧!
清潔和預處理
清潔和預處理技術(shù)包括去除支撐和打磨等基礎(chǔ)工作。根據(jù)項目應用的要求，這些技術(shù)通常是后期處理的第一步，但也可以是你所做的全部，取決于你想達到什么樣的效果。
1. 去除支撐（手動拆除、溶解）
△干凈地去除這些支撐將是一個挑戰(zhàn)（來源：Slic3r手冊）
去除支撐物是最基本的后期處理。通常情況下，去除支撐物不需要太多努力，除非在狹小的角落或其他難以觸及的地方有支撐物。根據(jù)它們的材質(zhì)，支撐物可以是不溶性的，也可以是可溶性的（能夠溶于水或其他液體）。
不溶性的支撐物是由與主要部件相同的材料制成的。只有單個擠出機的FDM 3D打印機只能使用這種類型的支撐物，因為零件及支撐物由同一卷長絲打印。移除不溶性支撐物通常是通過用手折斷它們或用鉗子剪掉。當然，你也可以使用雙擠出機的3D打印機，這樣就可以使用可溶支撐物。不溶性支撐物在角落位置會非常棘手，而可溶性支撐物只需將零件浸泡在水或其他液體中即可溶解，幾乎不會留下任何支撐痕跡或殘留物。兩種最常見的可溶性支撐材料是HIPS和PVA。HIPS用于ABS，可溶于D-檸檬烯，而PVA則非常適合PLA，可溶于水。
優(yōu)點
?相對來說比較容易做
?不需要太多的設(shè)備
?可溶性支持物提供更多的設(shè)計靈活性
缺點
?即使小心翼翼地拆除，支撐物也會留下痕跡
?雖然有時在結(jié)構(gòu)上是必要的，但支撐物并不能改善零件的外觀或性能
2.打磨（砂紙）
△用砂紙打磨后表面可以變得光滑（來源：MakerBot）
除了去除支撐物外，打磨是最常見的后期處理形式。一般來說，FDM 3D打印件會有一個略微粗糙的表面，而打磨是使表面變光滑的最簡單方法。
打印后，零件的表面可能會留下一些斑點，或者在你去除支撐物后可能會有一些痕跡。消除這種瑕疵的理想方法是使用砂紙。最好從低粒度的砂紙（150-400）開始，在幾個階段的打磨中向高粒度的砂紙（最高2000）移動。
打磨的幾個關(guān)鍵技巧是濕法打磨和循環(huán)運動。當你打磨零件時，砂紙和表面之間的摩擦會產(chǎn)生熱量，這可能會對打印的精細特征產(chǎn)生負面影響，特別是對熱敏感的材料。為了避免這種情況，只需在打磨前打濕零件，以吸收任何多余的熱量。
特別是對于FDM部件，層紋很容易看到，重要的是以圓周運動方式打磨部件。如果你在平行或垂直于各層的情況下打磨零件，你可能會破壞零件的視覺外觀。
優(yōu)點
?拋光或噴漆前的最佳預處理技術(shù)
?很好地平滑了表面
?所有的FDM材料都可以被打磨
缺點
?可能會很費時
?在小的特征和細節(jié)上很難執(zhí)行
?可能會影響尺寸的準確性
3.拼接（丙酮）
△小心，不要涂抹太多丙酮 ?(來源：The Lucky Needle via YouTube)
如果你想用ABS來3D打印一個大的物體，但你的3D打印機的構(gòu)建體積太小，拼接是你的完美解決方案。
在FDM 3D打印中，拼接是指使用丙酮連接ABS部件。丙酮有融化ABS的能力，所以這意味著ABS部件可以用丙酮拼接來連接。
這個過程相當簡單，在你想 "膠合 "的部件上涂抹一點丙酮。這將使塑料略微融化，這時，將另一個部件貼在融化的邊緣，將它們拼接在一起。
優(yōu)點
?比其他連接方法更牢固
?價格低廉
?所需技術(shù)水平低
缺點
?如果使用過多的丙酮，整個零件可能會被毀壞
?拼接部分的強度不如零件的其他部分
?只有ABS可以用丙酮進行拼接
4.膠合劑（膠水）
△涂上膠水后會緊緊地固定住（來源：Geeetech）
雖然拼接是合并多個3D打印部件的好方法，但它只適用于用ABS打印的部件。幸運的是，用其他材料制作的3D打印件仍然可以通過膠水連接。與拼接類似，這通常用于由于打印機的尺寸限制而無法單件打印的情況。
PLA和PETG是可以使用超級膠水等粘接劑。
優(yōu)點
?可與常見的絲材（PLA、PETG）一起使用
?價格低廉
?不耗費時間
缺點
?不像拼接那樣牢固；部件在膠合點上很脆弱
?可能會很亂
精加工
精加工技術(shù)是3D打印后期處理的最后一步。常用的方法包括在FDM 3D打印件上進行噴漆、平滑、拋光和浸漬等技術(shù)。通過應用這些技術(shù)，你將能夠消滅層紋，并創(chuàng)造盡可能光滑的表面。甚至讓人完全看不出你的零件是由3D打印機打印出來的!
5. 噴漆（模型漆）
△噴繪3D模型是一項混亂的工作 (來源: Fabbaloo)
打底是一種后期處理技術(shù)，用于為噴漆做準備。簡單地說，就是在零件上涂上底漆或噴底漆，作為后面要涂的油漆的底層。
在涂抹底漆之前，最好先用低檔砂紙和中檔砂紙打磨你的部件。這樣可以去除層紋并使表面光滑。打磨完后，涂上兩層底漆。
底漆晾干之后，就可以開始用刷子或噴霧給你的3D打印件上色。如果你想噴出鮮明的顏色，使用遮蔽膠帶是一個完美的解決方案。
底漆和噴漆最好在通風良好的地方或戶外進行，同時戴上口罩，以避免吸入人體。
優(yōu)點
?增強了零件的外觀和感覺
?提供一個光滑的表面
?適用于所有FDM材料
缺點
?相對來說比較耗時
?由于所需的設(shè)備（油漆、噴霧劑、砂紙、防毒面具和刷子），成本可能很高
?需要一些技能來達到很好的效果
6.表面平滑化（丙酮）
△丙酮能使某些材料上的層紋消失（來源：Sink Hacks）
平滑化是一種流行的后處理技術(shù)，特別是對ABS材料打印的模型。丙酮有能力融化ABS，從而使零件表面的層紋變得光滑。
最簡單的方法是將丙酮倒入一個大容器中（可以是塑料的，但建議使用玻璃的），然后將你的打印件放在丙酮上面的平臺上。關(guān)閉容器的蓋子10-20分鐘，使蒸汽能夠融化零件的外層。如果你希望蒸汽能從容器中排出，需要提前對蓋子鉆幾個孔。
如果你沒有合適的容器，你可以用刷子將少量的丙酮涂在3D打印件的表面。但是需要注意的是，丙酮是高度易燃的，而且會爆炸。因此，在進行這兩個過程時，應遵循適當?shù)念A防措施。即使只是煙霧，如果吸入也是有害的，會造成刺激并使人中毒。需要始終在通風良好的地方工作，確保戴上手套和口罩。
至于聚乳酸PLA，不能用丙酮進行平滑處理，因為它不會融化丙酮，甚至可能使整個打印件變成 "膠狀"，從而破壞它。PLA可以用THF或MEK等化學品進行平滑處理，但其結(jié)果不會像丙酮平滑ABS那樣好。
如果你有一些用PVB長絲制作的3D打印件，你可以用異丙醇來進行平滑處理。
優(yōu)點
?表面光滑和有光澤
?丙酮相對便宜
?快速實現(xiàn)
缺點
?丙酮平滑處理只適用于ABS打印件
?尺寸精度可能會受到影響
?對于較大的打印件有變形的風險
7.拋光（拋光機）
△經(jīng)過精美拋光的3D打印相機外殼（來源：juresnip via YouTube）
這種3D打印的后期處理技術(shù)是用來實現(xiàn)最平滑的表面。拋光3D打印件可以用塑料拋光機和工具來完成，幾乎每個五金店都有。一塊超細纖維布和一個塑料拋光機就是你所需要的。
在對一個零件進行拋光之前，需要先對零件進行適當?shù)拇蚰?，用最細的砂紙進行拋光。打磨后，沖洗你的零件，并確保沒有顆粒留下。如果你使用的是布，將拋光機涂在打磨過的部件上，并以圓周運動的方式移動布，直到你對結(jié)果感到滿意。
優(yōu)點
?產(chǎn)生光滑如鏡的表面
?價格低廉
缺點
?尺寸精度可能會受到影響
?需要適度的技術(shù)水平
8.水轉(zhuǎn)印
△用水轉(zhuǎn)印制作的酷炫圖形讓你的3D打印作品脫穎而出（來源：Adafruit)
雖然通常大規(guī)模地用于工業(yè)產(chǎn)品，但小規(guī)模的水轉(zhuǎn)印可以很容易地應用于3D打印部件，使其看起來非常漂亮。水轉(zhuǎn)印是使用特殊的水轉(zhuǎn)印紙將設(shè)計的圖案應用于固體物體的過程。這種紙的一面由PVA制成，用噴墨打印機將圖形印在上面。
首先找一個足夠大的容器來容納你的部件，并在其中注入熱水。去掉紙的背面，這樣你就只剩下印有圖形的透明PVA。小心地把它放進水里，等PVA溶解后，你的圖形就會自己漂浮起來。
然后，以45度角將部件慢慢浸入圖形中。你可以用一只手握住它，也可以用一根棍子，以便能夠從遠處工作。一旦零件被完全浸沒，搖晃幾下，你就可以把完成的零件從容器中拉出來。
水轉(zhuǎn)印只用于提高物體的美感，不改變手感或任何尺寸屬性。然而，你可以在零件上添加的圖形的可能性是無限的，所以這是使你的3D打印作品引人注目的最佳方法之一。
優(yōu)點
?保持了尺寸的準確性
?完全的設(shè)計自由
?適用于所有材料
缺點
?紙張轉(zhuǎn)移可能很昂貴
?需要進行一些嘗試來獲得執(zhí)行這種技術(shù)的感覺
?不能抵御劃痕或其他表面損傷
9.環(huán)氧樹脂涂料
△雖然表面光滑有光澤，但仍然可以看到層紋（來源：MatterHackers)
環(huán)氧樹脂涂層可以提高你的3D打印件的強度，但它也可以密封打印件的多孔部分，并作為一個保護層。環(huán)氧樹脂涂層由兩種不同的化學品組成：環(huán)氧樹脂本身和固化劑。
當你購買環(huán)氧樹脂涂層應用的化學品時，你選擇的品牌會提供混合說明。硬化劑和樹脂的比例必須正確，以達到良好的效果，否則你可能最終得到一個永遠不會干的涂層，你準備好混合物之后，就可以把它涂在3D打印的零件上了。
我們建議使用泡沫涂抹器或海綿來涂抹涂層。當你做完第一層后，讓部件干燥，然后用1000或2000級的砂紙打磨。完成后，你就可以涂抹第二層也是最后一層環(huán)氧樹脂了。
如果你想嘗試一下環(huán)氧樹脂涂層，有一些3D打印專用的環(huán)氧樹脂涂層產(chǎn)品，如XTC-3D。
優(yōu)點
?提高零件的強度
?增加了一個耐用的保護層
缺點
?層線不會完全消失
10.電鍍
△對于需要堅固或?qū)щ姷牟考碚f，電鍍是一種很好的技術(shù)（來源：Hubs）
電鍍是一種將金屬涂層添加到其他金屬或具有導電表面的部件的工藝。這是一種偉大的后處理技術(shù)，可以大大改善強度和視覺外觀。這個過程本身一開始看起來很復雜，但它并不像它看起來那么技術(shù)化。
電鍍基本上是將金屬涂層從一種金屬轉(zhuǎn)移到另一種金屬（或具有導電表面的部件）。電鍍之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，是由于一種叫做電解的化學過程。電解的兩個主要工具是一個電源（電池或整流器）和一個電解液。
電解液是一種金屬鹽（你想給你的零件涂上的金屬）、酸和水的混合物。需要有電流來啟動陰極（連接到電源的負極）和陽極（正極）之間的反應。
陽極是由你想用作涂層的金屬制成的，而要電鍍的部分則作為陰極。然后將陽極和陰極都浸入電解液中。
電解液中的鹽含有陽離子和陰離子（帶正電和負電的離子），它們需要移動到陰極和陽極以使金屬轉(zhuǎn)移。打開電源，向電解液中加入電流，導致陰離子移動到陽極，陽離子移動到陰極。
比方說，你想給你的3D打印部件涂上銅，所以你將使用的電解液是硫酸銅（CuSO4）。一旦電流開始，Cu2+陽離子就會移動到陰極，并涂在你的零件上。
這個過程中最常見的金屬是銅和鎳，但也可以用黃銅、金、銀、鉻等材料來做。
由于3D打印的零件是塑料和非導電的，因此在嘗試電鍍之前，你需要對它們進行適當?shù)拇蚰ゲ⑼可蠈щ娖帷?/span>
優(yōu)點
?零件變得更堅固，并具有導電性
?如果操作得當，尺寸精度不會受到影響
?視覺外觀得到改善
缺點
?需要較高的技術(shù)水平
?如果你不戴安全設(shè)備（手套和眼鏡），可能會有危險
以上就是FDM 3D打印零部件最常用的10種后處理工藝，主要是針對高分子塑料件，FDM 打印的金屬件的后處理工藝并未納入其中。讀者可以根據(jù)自己想要達到的效果，來選擇使用哪種后處理工藝。
