ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติผู้ใช้จํานวนมากขึ้นใช้มันสําหรับผลิตภัณฑ์ R&D รวมถึงการผลิตจํานวนมาก แม้ว่าการประยุกต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติจะมีความเป็นผู้ใหญ่มากขึ้น แต่ก็ยังมีปัญหาที่มองเห็นได้บนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์เช่นเส้นชั้นที่ชัดเจนและพื้นผิวที่ขรุขระ การปรับไอให้เรียบและการขัดการสั่นสะเทือนเป็นสองวิธีหลักหลังการประมวลผลเพื่อปรับปรุงสิ่งนี้ ตอนนี้เรามาดูการเปรียบเทียบสองวิธี
 

การปรับไอให้เรียบ

Vapor Smoothing หรือที่เรียกว่าการปรับไอสารเคมีให้เป็นเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการเปิดเผยชิ้นส่วนที่พิมพ์ไปยังสภาพแวดล้อมของตัวทําละลายสําหรับการรักษาพื้นผิว ในกระบวนการปรับไออุตสาหกรรมให้เรียบชิ้นส่วนแต่ละชิ้นหรือหลายชิ้นจะถูกแขวนอย่างระมัดระวังในห้องปิดเพื่อเพิ่มการสัมผัสสูงสุด ส่วนผสมของตัวทําละลายเคมี (เช่น FA 326) จะถูกฉีดและฉีดพ่นเข้าไปในห้องที่ควบแน่นและแข็งตัวบนชิ้นส่วนขจัดความผิดปกติของพื้นผิวผ่านการหลอมละลายที่ควบคุมได้ เมื่ออุณหภูมิห้องเพิ่มขึ้นตัวทําละลายที่เหลือจะระเหยและกู้คืน ส่วนสุดท้ายจะกันน้ําได้ในขณะที่ยังคงรักษาพื้นผิวภายในที่เรียบขนาดที่แม่นยําและปริมาณวัสดุดั้งเดิม

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การปรับไอให้เรียบที่ดีที่สุดขอแนะนําให้ใช้อุปกรณ์เกรดอุตสาหกรรมที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสําหรับการปรับไอการพิมพ์ 3 มิติให้เรียบในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม สําหรับผู้ที่สนใจในวิธีการ DIY อะซิโตนหรือเอทานอลสามารถใช้เป็นตัวทําละลายเคมีเพื่อให้ได้ไอเรียบ อย่างไรก็ตามต้องใช้ความระมัดระวังและควรมีมาตรการความปลอดภัยและอุปกรณ์ที่เหมาะสม

△ด้านซ้ายเป็นส่วนเรียบไอและด้านขวาเป็นการรักษาพื้นผิวมาตรฐาน (เครดิตภาพ: ProtoLabs)

การขัดการสั่นสะเทือน
 
ในทางกลับกันการขัดการสั่นสะเทือนไม่ได้ใช้สารเคมีในการรักษาพื้นผิว แต่อาศัยสื่อบดเพื่อเพิ่มพื้นผิวของชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ ในกระบวนการนี้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติหลายชิ้นจะถูกวางไว้ในชามสั่นที่เต็มไปด้วยสื่อเจียรที่เลือกและน้ํามันหล่อลื่นผสม เมื่อเปิดเครื่องชามจะเริ่มเคลื่อนที่ทําให้เกิดแรงเสียดทานทางกลระหว่างชิ้นส่วนและสื่อบด กระบวนการลบนี้สามารถลดและค่อยๆลบชั้นนอกของวัสดุเพื่อปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วน การขัดการสั่นสะเทือนต้องใช้มาตรการและอุปกรณ์พิเศษและมีสองวิธี: วิธีการสั่นสะเทือนและวิธีการลอยตัว วิธีการสั่นสะเทือนเหมาะอย่างยิ่งสําหรับวัตถุขนาดใหญ่ที่มีรายละเอียดน้อยลงและสามารถบรรลุผลลัพธ์ที่ต้องการได้เร็วขึ้น

การเลือกสารกัดกร่อนหรือชิปเป็นสิ่งสําคัญในการขัดการสั่นสะเทือน ชิ้นส่วนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถทําด้วยเซรามิกพลาสติกหรือเหล็กซึ่งแต่ละชิ้นให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน สารกัดกร่อนเซรามิกมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกําจัดครีบและบรรลุพื้นผิวที่สดใส ·เนื่องจากมีความหนาแน่นสูงจึงสามารถทนต่อแรงดันสูงและเหมาะสําหรับการแปรรูปชิ้นส่วนสแตนเลสโลหะและพลาสติก สารกัดกร่อนพลาสติกเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการประมวลผลอย่างอ่อนโยนของพื้นผิวที่ละเอียดอ่อนอ่อนนุ่ม พวกเขามาในรูปทรงปิรามิดหรือพันธุ์รูปทรงกรวย นอกจากนี้ Walther Trowal ยังได้พัฒนาสารกัดกร่อนรูปหัวนมที่เหมาะสําหรับชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนขนาดเล็กพิเศษในพื้นที่ที่เข้าถึงยาก เหล็กช็อตขัดส่วนใหญ่มีรูปร่างทรงกลมที่ให้การกําจัดวัสดุน้อยที่สุดทําให้พวกเขาเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการขัดและการทําความสะอาดเชิงกลของโลหะชิ้นส่วนที่ทําจากอลูมิเนียมสีเงินเพื่อให้มั่นใจว่าพื้นผิวที่ปราศจากรอยขีดข่วนเรียบ

△สารกัดกร่อนที่ใช้เซรามิกสามารถทนต่อแรงดันสูงได้ (ที่มา: Vibrafinish)

นอกจากสารกัดกร่อนแล้วยังจําเป็นต้องใช้น้ํามันหล่อลื่นหรือที่เรียกว่าสารประกอบ สารประกอบเหล่านี้ใช้เพื่อดูดซับและขจัดการสึกหรอของชิ้นส่วนรวมทั้งทําความสะอาดและขจัดคราบไขมัน สําหรับการแปรรูปชิ้นส่วนโลหะสามารถใช้สารประกอบที่เป็นกรดในการดองได้ หลังการรักษาจําเป็นต้องมีการอบแห้ง ชิ้นส่วนสามารถวางไว้ในเครื่องอบแห้งแบบสั่นสะเทือนสําหรับการอบแห้งพร้อมกับสื่อการอบแห้งด้วยความร้อนเช่นปลายข้าวซังข้าวโพดปลายข้าวเปลือกวอลนัทหรือชิ้นไม้

วัสดุที่เข้ากันได้

การปรับไอให้เรียบเข้ากันได้กับพอลิเมอร์และอีลาสโตเมอร์การพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่ วัสดุทั่วไปที่เหมาะสําหรับการปรับไอให้เรียบ ได้แก่ Acrylonitrile Styrene Acrylate (ASA), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), High-Impact Polystyrene (ขึ้นอยู่กับเครื่อง), Nylon 11 (PA 11), Nylon 12 (PA 12), Polypropylene (PP) และ Polycarbonate/Acrylonitrile Butadiene Styrene (PC-ABS) อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่า TPU และเส้นใยพิเศษบางชนิดไม่แนะนําสําหรับการปรับไอให้เรียบ ตัวทําละลายแต่ละตัวเช่นอะซิโตนเมทิลเอทิลคีโตน (MEK) เตตระไฮโดรฟูแรน (THF) ไดคลอโรมีเทน (DCM) และเอทิลอะซิเตทมีประสิทธิภาพและข้อควรพิจารณาในการใช้งาน

ในทางกลับกันการสั่นสะเทือนเข้ากันได้กับวัสดุที่แตกต่างกันมากมาย ตัวอย่างเช่นการขัดการสั่นสะเทือนสามารถใช้ได้ไม่เพียง แต่สําหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติที่ทําจากพลาสติกเทอร์โมเซตติงพลาสติกเทอร์โมพลาสติกและอีลาสโตเมอร์ (เช่นโพลีเอทิลีน (PE), โพรพิลีน (PP) หรือโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET)) แต่ยังสําหรับโลหะเช่นอลูมิเนียมสแตนเลสทองแดงหรือทองเหลือง สิ่งนี้ทําให้เป็นวิธีการที่หลากหลายมากขึ้นซึ่งสามารถใช้เป็นเทคนิคหลังการประมวลผลสําหรับเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติต่างๆเช่น FDM / FFF และฟิวชั่นเตียงผง

△ก่อนและหลังการเปรียบเทียบชิ้นส่วนโลหะที่ผ่านการขัดเงาด้วยการสั่นสะเทือน (ที่มา: Acton Finishing)

ข้อ จํากัด และข้อดีของเทคนิคหลังการประมวลผล

ทั้งสองวิธีมีข้อดีหลายประการในแง่ของลักษณะพื้นผิวและประสิทธิภาพ การปรับไอให้เรียบสามารถบรรลุพื้นผิวที่เรียบและกันน้ําได้เช่นเดียวกับชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงการยืดตัวความต้านทานแรงดึงประสิทธิภาพการดัดการรักษาลักษณะความแข็งแรงและความแม่นยําของชิ้นส่วน ในทางกลับกันการขัดแบบสั่นสะเทือนไม่สามารถกันน้ําได้ แต่สามารถให้พื้นผิวที่เรียบเป็นพิเศษโดยการขจัดรอยเคลือบและสร้างพื้นผิวที่ทนต่อรอยขีดข่วนและสิ่งสกปรก ชิ้นส่วนที่ประมวลผลโดยใช้วิธีการขัดการสั่นสะเทือนและการปรับไอให้เรียบสามารถสร้างพื้นผิวเรียบที่ดูมันวาวได้ อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับการขัดการสั่นสะเทือนการปรับไอให้เรียบให้พื้นผิวที่เงางามกว่า นอกจากนี้ชิ้นส่วนที่ได้รับการบําบัดด้วยการขัดการสั่นสะเทือนยังแสดงประสบการณ์การสัมผัสที่นุ่มนวลและน่าพึงพอใจมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ในทางกลับกันการขัดแบบสั่นสะเทือนเหมาะสําหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติได้กว้างกว่าการปรับไอให้เรียบเพราะสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการส่วนบุคคลคุณสมบัติของวัสดุและโครงสร้างโดยเลือกสารกัดกร่อน / วิธีการที่แตกต่างกัน ตราบใดที่กระบวนการนี้ดําเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญอย่างมืออาชีพการขัดการสั่นสะเทือนจะใช้ส่วนประกอบการพิมพ์ 3 มิติเกือบทั้งหมด อย่างไรก็ตามการสั่นไหวอาจส่งผลให้สูญเสียรูปทรงเรขาคณิตสําหรับส่วนประกอบบางอย่าง ตัวอย่างเช่นมุมและปลายของส่วนประกอบอาจโค้งมนเกินไปและสูญเสียรูปร่างซึ่งไม่เกิดขึ้นกับการทําให้ไอเรียบ นอกจากนี้การขัดการสั่นสะเทือนบางครั้งต้องมีขั้นตอนการทําให้แห้งเพิ่มเติมในภายหลังซึ่งช่วยยืดอายุกระบวนการ

เขตข้อมูลการสมัคร
 
การปรับไอให้เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมต่างๆเช่นการแพทย์ยานยนต์และการบินและอวกาศสําหรับการรักษาชิ้นส่วนกันน้ําต้านเชื้อแบคทีเรียโดยไม่ต้องใช้สารเคมี เมื่อพูดถึงการขัดการสั่นสะเทือนอุตสาหกรรมการแพทย์ยานยนต์และกีฬาได้รับประโยชน์เป็นพิเศษผ่านเทคนิคนี้ ในแต่ละสาขาพื้นผิวเรียบ (โดยเฉพาะส่วนประกอบที่เป็นโลหะ) เป็นสิ่งสําคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการทํางานที่เหมาะสมและเงื่อนไขความปลอดภัยของชิ้นส่วน อย่างไรก็ตามทั้งการปรับไอให้เรียบและการขัดการสั่นสะเทือนสามารถดําเนินการได้ตลอดวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์เปลี่ยนแบบจําลองแนวคิดเป็นต้นแบบเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆรวมถึงการแพทย์ยานยนต์และสินค้าอุปโภคบริโภค ตัวอย่างเช่นชิ้นส่วนที่ประมวลผลโดยใช้เทคนิคการขัดการสั่นสะเทือน ได้แก่ ชิ้นส่วนยานยนต์หรืออุปกรณ์กีฬาเช่นรองเท้าสเก็ตน้ําแข็งหรืออุปกรณ์ออกกําลังกาย นอกจากนี้เครื่องประดับและช้อนส้อมยังขัดเงาโดยใช้เทคนิคการขัดการสั่นสะเทือนสําหรับการใช้งานของผู้บริโภค ตัวอย่างในอุตสาหกรรมยานยนต์ที่ใช้ส่วนประกอบที่เรียบด้วยไอเป็นส่วนประกอบภายในของยานพาหนะเช่นแผงหน้าปัดมือจับประตูและองค์ประกอบคอนโซลกลาง การปรับไอให้เรียบยังใช้สําหรับชิ้นส่วนเครื่องบินในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเช่นปีกท่ออากาศและส่วนประกอบเครื่องยนต์

△ การปรับไอให้เรียบมักใช้กับชิ้นส่วนเครื่องบินในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ (ที่มาของภาพ: รัศมีที่รวดเร็ว)

ซัพพลายเออร์และราคา
 
ผู้ให้บริการที่แตกต่างกันเช่น SPALECK GmbH, VibraFinish หรือ Rohde AG ให้บริการขัดเงาแบบสั่นสะเทือนสําหรับลูกค้าและ บริษัท เอกชน สําหรับการปรับไอให้เรียบผู้ให้บริการที่มีชื่อเสียง ได้แก่ Xometry, AMT, DyeMansion, Protolabs และ Hubs พวกเขาให้บริการปรับไอให้เรียบผ่านเครื่องแก้ปัญหาหลังการประมวลผลที่กําหนดหรือตามข้อกําหนดของวัสดุ 3Faktur เป็น บริษัท เยอรมันที่ให้บริการทั้งการปรับไอและขัดการสั่นสะเทือน เครื่องปรับไอระเหยยอดนิยมเช่น AMT PostPro3D series และ Powerfuse S series ให้บริการโดย Xometry และ DyeMansion ตามลําดับ Protolabs และ Hubs ใช้เทคโนโลยี SLS (Selective Laser Sintering) กับวัสดุ MJFHPA 12 (Multi Jet Fusion High-Performance PA 12), PA 12 (Polyamide 12), MJF Ultrasint™TPU-01

สําหรับการขัดการสั่นสะเทือนเครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ผลิตโดยผู้ผลิตเช่น Walther Trowal AVATec หรือ Garant มีราคาตั้งแต่ $ 18k ถึง $ 21k USD (€ 17k ถึง € 20k) ราคาของสารกัดกร่อน 2 กก. อยู่ในช่วง $ 21 ถึง $ 44 USD (€ 20 ถึง € 40) ในขณะที่สารประกอบ 5 ลิตรมีราคาใกล้เคียงกัน ($ 21 - $ 44 USD / € 20 - € 40) ราคาอาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับปริมาณและขนาดของชิ้นส่วนที่จะประมวลผล สําหรับบริการปรับไอให้เรียบค่าใช้จ่ายต่อชิ้นส่วนสามารถอยู่ในช่วง $ 5 ถึง $ 15 USD ($ 4 - € 14) ขึ้นอยู่กับความซับซ้อน แม้ว่าผู้ผลิตหลายรายมักจะเสนอบริการนี้ในชุดชิ้นส่วนอย่างน้อยสิบชิ้นเท่านั้น ค่าใช้จ่ายในการซื้ออุปกรณ์ปรับให้เรียบ vapot อยู่ที่ประมาณ $ 10k ถึง $ 30k USD (€ 11k - € 33K) ขึ้นอยู่กับภูมิภาคผู้ผลิตและระดับคุณภาพ