Hậu xử lý chi tiết in 3D, từ lúc gỡ khỏi bàn tới bề mặt hoàn thiện

Một chi tiết vừa lấy khỏi bàn in chưa phải là chi tiết đã xong. Giữa thời điểm đó và lúc nó lên ảnh sản phẩm hoặc vào tay khách hàng còn bốn việc — và làm sai thứ tự thì mỗi việc sau sẽ phá phần việc trước. Bài này đi theo đúng thứ tự đó, cho FDM. Chi tiết resin có quy trình riêng, ở bài rửa và cure resin.

Bốn bước, và vì sao thứ tự không đổi được

1. 01

   Gỡ chi tiết khi bàn đã nguội

   Bàn từ tính có tấm lò xo thép gần như luôn tự nhả chi tiết khi nguội: nhựa và thép co khác nhau, và chênh lệch đó bóc lớp đầu ra hộ bạn. Cạy một chi tiết PLA khi bàn còn 60 °C là cách nhanh nhất để móp lớp đầu và làm cong một chi tiết mỏng. Nếu vẫn phải cạy, hãy uốn tấm lò xo chứ đừng đưa dao vào giữa chi tiết và bàn.

2. 02

   Gỡ support và cắt chân

   Bằng tay và kìm mũi nhọn trước, dao trổ sau. Mục tiêu của bước này không phải là bề mặt đẹp mà là không còn khối nhựa nào nhô lên trên mặt chi tiết. Vết còn lại là việc của giấy nhám.

3. 03

   Chà nhám theo bậc

   Đi từ bậc thô đủ để hạ được chỗ cao nhất, rồi lên dần. Mỗi bậc chỉ có một nhiệm vụ: xoá vết xước của bậc trước đó. Đây là bước tốn thời gian nhất và là bước duy nhất không rút ngắn được.

4. 04

   Rồi mới tới lớp phủ

   Sơn lót, sơn màu, phủ bóng, hoặc hơi dung môi với ABS. Mọi lớp phủ đều làm rõ khuyết tật bên dưới nó chứ không che đi — sơn lót màu xám tồn tại chính là để bạn nhìn thấy những vết mà bề mặt nhựa màu đang giấu.

Gỡ support mà không để lại sẹo

Phần lớn vết rỗ trên chi tiết FDM không phải do máy in mà do năm giây gỡ support đầu tiên. Support bám vào chi tiết ở mặt tiếp giáp, và nếu bạn giật theo phương vuông góc với lớp, thứ bong ra sẽ là một mảnh của chi tiết chứ không phải của support.

• —Kéo theo phương lớp, không giật theo phương Z. Bẻ ngang, tách dần từ một mép, đừng bóc thẳng lên.
• —Với ABS và ASA, gỡ khi chi tiết còn ấm sẽ dễ hơn. Với PLA thì ngược lại: PLA mềm sớm, và một chi tiết PLA còn ấm sẽ biến dạng dưới chính lực bạn dùng để gỡ.
• —Dao trổ lưỡi mới, cắt hớt song song với bề mặt. Một lưỡi cùn không cắt mà xé, và vết xé thì sâu hơn vết chân support ban đầu.
• —Đừng cố cạo sạch bằng dao. Vết cuối cùng rẻ hơn nhiều khi xử lý bằng giấy 240 so với khi bạn khoét thêm một hố để lấy nó ra.
• —Nếu chân support quá bám, vấn đề nằm ở phần mềm cắt lớp. Khoảng hở mặt tiếp giáp và số lớp interface là thứ quyết định support gỡ dễ hay khó — phần support trong sổ tay đi vào các con số đó.

Chà nhám: bậc giấy, và vì sao nên chà ướt

Đường lớp là những gờ song song. Chà nhám không xoá đường lớp — nó hạ đỉnh của gờ xuống ngang đáy rãnh, nghĩa là bạn đang bào bớt vật liệu của thành ngoài. Đó là lý do có một giới hạn: chà quá tay trên một chi tiết chỉ có hai đường thành là chà thủng vào lưới infill, và không có cách nào cứu.

Chà ướt — nhúng giấy vào nước có pha một giọt xà phòng — làm hai việc cùng lúc: giữ bụi lại trong nước, và ngăn giấy bị bít bởi chính nhựa nó vừa bào ra. Với PLA còn có lý do thứ ba: ma sát làm nóng bề mặt, và PLA nóng lên thì vón thành cục dính vào giấy thay vì thành bụi.

Làm mịn bằng dung môi: chỉ ABS và ASA

ABS và ASA tan trong acetone. Đặt chi tiết trong một buồng có hơi acetone bão hoà, lớp ngoài cùng chảy ra vài chục micron và tự phẳng lại nhờ sức căng bề mặt — đường lớp biến mất chứ không phải bị bào đi. Đây là cách duy nhất trong nhóm vật liệu FDM phổ thông cho ra bề mặt bóng thật sự mà không cần chà.

• —PLA không tan trong acetone. Ngâm bao lâu cũng không mịn. Những công thức dùng ethyl acetate hay THF cho PLA thì có tác dụng, nhưng cả hai đều nguy hiểm hơn acetone nhiều lần và không có chỗ trong một xưởng nhỏ.
• —PETG cũng không. PETG kháng dung môi tốt, và đó vốn là ưu điểm của nó.
• —PC thì tệ hơn là vô ích. Dung môi gây nứt ứng suất trên PC: chi tiết trông vẫn nguyên rồi rạn ra dọc theo vết ứng suất vài ngày sau.
• —Cái giá của bề mặt bóng là cạnh nét. Hơi acetone bo tròn mọi cạnh sắc, làm mất chữ nhỏ và làm kích thước dịch đi. Đừng dùng cho chi tiết lắp ghép.

Vật liệu nào chịu được cách hoàn thiện nào

Hai dòng đáng nói thêm. PA và PA-CF hút ẩm ngược trở lại trong lúc bạn chà và ngâm nước — một chi tiết nylon chà ướt xong cần sấy lại trước khi sơn, nếu không hơi ẩm thoát ra dưới lớp sơn sẽ đẩy sơn bong thành bọt. Quy trình sấy nằm ở bài sấy nhựa. TPU thì gần như không hoàn thiện được: lớp sơn cứng trên một chi tiết co giãn sẽ nứt ngay lần uốn đầu tiên, nên với TPU, màu phải là màu của nhựa — đó là một lý do rất thực tế để chọn màu ngay từ khi mua cuộn.

Hậu xử lý rẻ nhất là hậu xử lý không phải làm

Ba phần tư thời gian cầm giấy nhám được quyết định trước đó, trong phần mềm cắt lớp. Trước khi cắt lớp một chi tiết mà bề mặt là sản phẩm, hãy xem lại bốn thứ:

1. 01Hướng in. Mặt quan trọng nhất nên là mặt không có support và không phải mặt trên cùng của một khối cong — mặt trên cong là nơi hiện rõ nhất hiệu ứng bậc thang.
2. 02Vị trí vết nối lớp. Vết nối dồn về một cạnh khuất là một vết; vết nối rải ngẫu nhiên là hai trăm vết nhỏ trên khắp bề mặt cong.
3. 03Chân voi ở lớp đầu. Cạnh phình ra ở đáy là do lớp đầu bị ép quá; sửa bằng bù kích thước lớp đầu thì mất năm giây, sửa bằng giấy nhám thì mất mười phút cho mỗi chi tiết.
4. 04Số đường thành. Nếu bạn định chà, hãy để ít nhất ba đường thành. Chà một chi tiết hai thành là chà vào lưới bên trong.

Cả bốn điểm đều nằm trong sổ tay thông số cắt lớp, với tên gọi của chúng trong Bambu Studio, PrusaSlicer và Orca.

Bề mặt đẹp nhất là bề mặt không phải chạm tới. Nó được quyết định lúc đặt hướng in, không phải lúc cầm giấy nhám.

Dừng ở đâu, theo mục đích của chi tiết

Dòng cuối là dòng hay bị bỏ qua nhất. Một trục 8 mm chà nhẹ vài vòng cho "vừa hơn" là một trục không còn kích thước nào xác định, và lần in sau bạn sẽ phải chà lại đúng bằng cảm giác của lần trước. Khe hở cho chi tiết lắp vào nhau là một con số đặt trong bản vẽ hoặc trong phần mềm cắt lớp, không phải một thao tác tay.

Sau bước này là ba nhánh: sơn và phủ bề mặt, dán và cấy ren để lắp ráp, hoặc ủ nhiệt nếu điều bạn cần là cơ tính chứ không phải bề mặt.