Экспериментальное исследование влияния паров ацетона на качество боковой поверхности напечатанных изделий

Abstract

В условиях роста популярности аддитивных технологий и широкого применения 3D-печати в различных отраслях – от промышленности до медицины – вопрос обеспечения высокого качества поверхности напечатанных изделий становится все более актуальным. Целью исследования является анализ влияния паров ацетона на качество поверхности 3D-печатных деталей из акрилонитрилбутадиенстирола (ABS). В ходе эксперимента использовались напечатанные образцы из ABS-пластика. Они помещались в специально сконструированную камеру, где создавалась атмосфера горячих паров ацетона. Температура внутри нее поддерживалась на уровне 56°C, что является оптимальным для растворения верхнего слоя ABS-пластика без ухудшения его структурной целостности. Установка оснащена датчиком температуры и системой вывода паров ацетона, что предотвращает передержку и обеспечивает безопасность процесса. В результате проведенных экспериментальных исследований процесса обработки напечатанных образцов парами ацетона горячим методом установлено, что изменение параметров шероховатости с течением времени и скорость сглаживания имеют нелинейную зависимость. Для получения глянцевой поверхности с показателями шероховатости Ra = 0,2 мкм и Rz = 1 мкм достаточно 10 мин. Процесс сглаживания оказался довольно эффективным для снижения шероховатости на 90%. Однако следует отметить, что данная обработка также приводит к нежелательному сглаживанию острых ребер, что может быть критично для некоторых применений. Полученные экспериментальные зависимости показателей шероховатости поверхности от времени выдержки в горячих парах ацетона и скорости процесса сглаживания могут быть полезны для оценки эффективности химической постобработки поверхности ацетоном и определения требуемой степени обработки. Это исследование демонстрирует важность точного контроля времени обработки, так как чрезмерная выдержка может привести к избыточному сглаживанию и потере критических геометрических характеристик. Текущие результаты стимулируют дальнейшие исследования в области усовершенствования технологии химической обработки поверхностей, а также разработки новых систем контроля и оптимизации параметров обработки, что поспособствует повышению качества и расширению применения 3D-печатных изделий в различных сферах