增材制造领域涵盖多样化的技术体系,其中部分技术可直接实现彩色部件的制造。然而,绝大多数工艺仍需通过后处理阶段完成着色。在消费品等行业中,彩色部件往往是终端产品的核心特征,因此采用高效的后处理着色技术对简化生产流程具有重要意义。喷漆与染色是3D打印领域最常用的两种着色方法。
尽管两者表面相似,但具体选择需结合增材制造技术类型、材料特性及最终应用场景。值得注意的是,材料喷射、粉末粘合及双丝挤出等技术可实现制造过程中直接构建多色部件,而其他聚合物工艺则需依赖后处理着色。本文聚焦聚合物材料,对比分析喷漆与染色工艺的技术差异。
喷漆工艺的流程解析
喷漆通过丙烯酸涂料或搪瓷实现部件着色,工艺分为手动与自动两种模式,均包含多个后处理阶段:表面预处理、底漆涂覆、颜色层叠加及透明涂层保护。手动喷漆以喷枪为主,因其能实现更均匀的涂层效果,即便在专业场景中仍占主导地位。
部件预处理是关键前提,具体操作取决于打印技术、材料及用途。例如,SLA工艺需在移除支撑结构后打磨残留痕迹;FDM工艺中,高层厚PLA或ABS部件可能需整体打磨以消除层线。完成支撑清理、粉末去除及表面打磨后,方可进入喷漆阶段。
喷漆流程始于底漆涂覆,需检查表面缺陷并修复。待底漆干燥后,进行颜色层喷涂,可根据需求叠加多层以实现均匀且饱和的色彩效果。最后,通过透明搪瓷涂层完成终饰处理,可选半哑光、高光泽或金属质感(如金色、银色)以匹配设计要求。
工具选择与操作规范
底漆与颜色涂层推荐使用喷枪或气雾罐,画笔则适用于细节修饰或图案绘制。自动化系统采用机器人、分配器及自动喷枪在密闭环境中执行相同流程,确保效率与一致性。
干燥周期因涂料类型而异,部分颜色需长达一周方可完全固化。操作过程中需严格佩戴防护装备(如手套、护目镜及防毒面具),以避免吸入漆雾。自动化系统通过环境控制可规避此类风险。