คุณสามารถชุบชิ้นส่วน 3 มิติด้วยไฟฟ้าได้หรือไม่?

การชุบด้วยไฟฟ้าช่วยให้ชิ้นส่วน 3 มิติมีความอเนกประสงค์มากยิ่งขึ้น แม้ว่าชิ้นส่วนพลาสติกจะไม่นำไฟฟ้า แต่คุณสามารถชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าและเปิดโอกาสให้มีการออกแบบมากขึ้น เครื่องพิมพ์ SLA ทำงานได้ดีที่สุดด้วยการชุบด้วยไฟฟ้าเนื่องจากสามารถผลิตชั้นที่เรียบซึ่งสามารถยึดติดกับโลหะได้ดีกว่า แต่มีวิธีการพิมพ์อื่นๆ ที่สามารถรองรับการชุบด้วยไฟฟ้าได้เช่นกัน การชุบด้วยไฟฟ้าบนชิ้นส่วนที่พิมพ์แล้วสามารถเพิ่มการนำไฟฟ้าและ  คุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ ได้มากมาย^เช่นความ แข็งแรงและการตกแต่งพื้นผิวเฉพาะ

คุณสามารถพบชิ้นส่วนที่พิมพ์สามมิติชุบด้วยไฟฟ้าได้ในแอปพลิเคชันต่างๆ มากมายที่เราได้กล่าวถึง เช่น ชิ้นส่วนตามความต้องการ การสร้างต้นแบบ และการผลิตขนาดใหญ่

แม้ว่าจะมีความยืดหยุ่น แต่การชุบด้วยไฟฟ้าก็ยังมีความท้าทายที่อาจเกิดขึ้นได้ หนึ่งในด้านที่ยากที่สุดในการชุบด้วยไฟฟ้าคือการติดตามเทคโนโลยีให้ทันสมัยอยู่เสมอ สาขาการฉีดขึ้นรูปมักมีการแนะนำเรซินและเทคนิคใหม่ๆ ที่อาจส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างผลิตภัณฑ์กับการชุบด้วยไฟฟ้าประเภทต่างๆ คุณอาจต้องคอยติดตามว่าวัสดุใหม่เหล่านี้อาจส่งผลต่อลักษณะเฉพาะ เช่น ความแข็ง การยึดเกาะ และความยืดหยุ่นอย่างไร พลาสติกบางครั้ง  มีความท้าทายที่ไม่เหมือนใครใน การชุบ ¹⁵  ดังนั้นการมีความรู้จึงอาจเป็นเรื่องยาก

การชุบด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน แต่การทำงานร่วมกับทีมงานมืออาชีพที่เข้าใจการอัปเดตล่าสุดของอุตสาหกรรม จะทำให้คุณสามารถเพิ่มมูลค่าจากชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติของคุณได้สูงสุด

 

การชุบด้วยไฟฟ้าช่วยให้ชิ้นส่วน 3 มิติมีความอเนกประสงค์มากยิ่งขึ้น แม้ว่าชิ้นส่วนพลาสติกจะไม่นำไฟฟ้า แต่คุณสามารถชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าและเปิดโอกาสให้มีการออกแบบมากขึ้น เครื่องพิมพ์ SLA ทำงานได้ดีที่สุดด้วยการชุบด้วยไฟฟ้าเนื่องจากสามารถผลิตชั้นที่เรียบซึ่งสามารถยึดติดกับโลหะได้ดีกว่า แต่มีวิธีการพิมพ์อื่นๆ ที่สามารถรองรับการชุบด้วยไฟฟ้าได้เช่นกัน การชุบด้วยไฟฟ้าบนชิ้นส่วนที่พิมพ์แล้วสามารถเพิ่มการนำไฟฟ้าและ  คุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ ได้มากมาย^เช่นความ แข็งแรงและการตกแต่งพื้นผิวเฉพาะ

คุณสามารถพบชิ้นส่วนที่พิมพ์สามมิติชุบด้วยไฟฟ้าได้ในแอปพลิเคชันต่างๆ มากมายที่เราได้กล่าวถึง เช่น ชิ้นส่วนตามความต้องการ การสร้างต้นแบบ และการผลิตขนาดใหญ่

แม้ว่าจะมีความยืดหยุ่น แต่การชุบด้วยไฟฟ้าก็ยังมีความท้าทายที่อาจเกิดขึ้นได้ หนึ่งในด้านที่ยากที่สุดในการชุบด้วยไฟฟ้าคือการติดตามเทคโนโลยีให้ทันสมัยอยู่เสมอ สาขาการฉีดขึ้นรูปมักมีการแนะนำเรซินและเทคนิคใหม่ๆ ที่อาจส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างผลิตภัณฑ์กับการชุบด้วยไฟฟ้าประเภทต่างๆ คุณอาจต้องคอยติดตามว่าวัสดุใหม่เหล่านี้อาจส่งผลต่อลักษณะเฉพาะ เช่น ความแข็ง การยึดเกาะ และความยืดหยุ่นอย่างไร พลาสติกบางครั้ง  มีความท้าทายที่ไม่เหมือนใครใน การชุบ ¹⁵  ดังนั้นการมีความรู้จึงอาจเป็นเรื่องยาก

การชุบด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน แต่การทำงานร่วมกับทีมงานมืออาชีพที่เข้าใจการอัปเดตล่าสุดของอุตสาหกรรม จะทำให้คุณสามารถเพิ่มมูลค่าจากชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติของคุณได้สูงสุด

การชุบชิ้นส่วนและส่วนประกอบที่พิมพ์แบบ 3 มิติ

 

การพิมพ์ 3 มิติได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วทั้งในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมในฐานะวิธีการผลิตที่มีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพทั้งในระดับเล็กและขนาดใหญ่ ถึงแม้ว่ากระบวนการนี้จะอเนกประสงค์ แต่ปัจจุบันมีวัสดุประเภทต่างๆ ที่สามารถใช้ได้จำกัด โดยส่วนใหญ่ใช้พลาสติกเทอร์โมเซตติ้ง เพื่อเพิ่มฟังก์ชันการทำงานและความแข็งแรงให้กับชิ้นส่วนเหล่านี้ ผู้ผลิตหลายรายจึงหันมาใช้บริการชุบโลหะ

กระบวนการพิมพ์ 3 มิติคืออะไร?

การพิมพ์ 3 มิติ หรือที่เรียกอีกอย่างว่าการผลิตแบบเติมแต่ง เป็นกระบวนการที่วัตถุถูกสร้างขึ้นด้วยกระบวนการเติมแต่งโดยใช้การออกแบบดิจิทัล 3 มิติ กระบวนการนี้ใช้การออกแบบ 3 มิติในรูปแบบ STL โดยส่งไปยังเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เครื่องพิมพ์นี้ “พิมพ์” ได้อย่างมีประสิทธิภาพในลักษณะเดียวกับเครื่องพิมพ์ 2 มิติทั่วไป โดยจะเคลือบวัสดุทับบนวัสดุพื้นฐาน ความแตกต่างหลักคือ เครื่องพิมพ์จะเคลือบวัสดุทับบนตัวมันเองเป็นชั้นๆ เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

กระบวนการพิมพ์ 3 มิติมีรูปแบบต่างๆ กันโดยใช้เทคโนโลยีและวัสดุที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น SLS หรือ Selective Laser Sintering จะสร้างผลิตภัณฑ์ 3 มิติโดยการนำเลเซอร์ไปที่ถังพอลิเมอร์เทอร์โมเซตติ้ง เพื่อทำให้วัสดุแข็งตัวทีละจุดในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในทางกลับกัน กระบวนการ FDM หรือ Fused Deposition Modeling จะใช้กระบวนการอัดรีดเพื่อเคลือบวัสดุที่ได้รับความร้อนลงในช่องว่างเปิด กระบวนการเหล่านี้แต่ละกระบวนการใช้เครื่องมือและวิธีการที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน

การพิมพ์สามมิติทำมาจากอะไร?

วัสดุที่ใช้ในกระบวนการพิมพ์ 3 มิติขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง เทอร์โมพลาสติก ได้แก่ โพลีคาร์บอเนต โพลิสไตรีน โพลิอะซีตัล โพลิโพรพิลีน และไนลอนผสม มักใช้กันมากที่สุด โพลิเอไมด์ เรซินอีพอกซี และพลาสติกและพอลิเมอร์ประเภทอื่นๆ ก็ใช้เช่นกัน วิธีการพิมพ์ 3 มิติบางวิธีใช้เงิน ไททาเนียม เหล็ก และแว็กซ์ แม้ว่าผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะไม่ค่อยได้รับการชุบก็ตาม ในหลายกรณี ผู้ผลิตจะพยายามชุบผลิตภัณฑ์พลาสติก

อย่างไรก็ตาม ประเภทของวัสดุที่ใช้เป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อชุบพลาสติก ยิ่งพลาสติกมีความทนทานต่อสารเคมีมากเท่าไร การชุบพลาสติกก็จะยิ่งทำได้ยากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากกระบวนการที่ใช้ในการชุบพลาสติกนั้นแตกต่างกัน กระบวนการชุบพลาสติกใช้การบำบัดพื้นผิวด้วยสารเคมีเป็นขั้นตอนเตรียมการเพื่อปรับปรุงการยึดเกาะ โดยจะกล่าวถึงทั้งกระบวนการทางเคมีและกระบวนการชุบโดยรวมในภายหลังในบทความนี้

การพิมพ์ 3 มิติใช้ได้อย่างไร?

ความสามารถในการใช้งานที่หลากหลายของการพิมพ์ 3 มิติและความสามารถในการสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนได้ง่ายกว่าวิธีการผลิตแบบอื่นทำให้การพิมพ์ 3 มิติกลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ตัวอย่างบางส่วนได้แก่:

• อุตสาหกรรมการแพทย์:การพิมพ์ 3 มิติกำลังได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการแพทย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องผลิตอวัยวะเทียมและอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่สั่งทำพิเศษ นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการพิมพ์อวัยวะและกระดูก
• อุตสาหกรรมการออกแบบ:อุตสาหกรรมวิศวกรรมและการออกแบบเริ่มชื่นชอบการพิมพ์ 3 มิติ เนื่องจากสามารถสร้างต้นแบบและโมเดลได้ตั้งแต่ต้นภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง นักออกแบบสามารถสร้างโมเดลจากคอมพิวเตอร์เป็นโมเดลจริงได้ภายในหนึ่งวัน ซึ่งช่วยนักออกแบบและวิศวกรในทุกสาขา ตั้งแต่ภาคอุตสาหกรรมการบินและอวกาศไปจนถึงสถาปัตยกรรม
• อุตสาหกรรมยานยนต์:นอกเหนือจากการใช้การพิมพ์ 3 มิติโดยนักออกแบบแล้วอุตสาหกรรมยานยนต์ยังใช้เทคโนโลยีนี้มากมายอีกด้วย ปัจจุบันรถยนต์ที่พิมพ์ด้วย 3 มิติพร้อมให้เข้าชมแล้ว และชิ้นส่วนที่กำหนดเองหลายชิ้นก็พิมพ์ด้วย 3 มิติเพื่อประหยัดเวลาและทรัพยากร

 

ตัวอย่างเหล่านี้แสดงเพียงส่วนเล็กๆ ของสิ่งที่การพิมพ์ 3 มิติสามารถทำได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณคำนึงถึงฟังก์ชันการทำงานที่เพิ่มเข้ามาผ่านการชุบ

การชุบคืออะไร?

หากคุณเคยทำงานกับ Sharretts Plating มาก่อน คุณคงจะคุ้นเคยกับการทำงานของการชุบโลหะ โดยพื้นฐานแล้ว การชุบโลหะเกี่ยวข้องกับการเคลือบชิ้นส่วนด้วยโลหะเพื่อให้ชิ้นส่วนนั้นได้รับประโยชน์และฟังก์ชันการใช้งานเพิ่มเติม กระบวนการนี้มีมานานกว่า 200 ปีแล้ว และถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมายในฐานะเครื่องมือการผลิตที่มีคุณค่า

การชุบถูกนำมาใช้กับพลาสติกอย่างไร?

แม้ว่าจะนิยมใช้ชุบชิ้นส่วนโลหะมากกว่า แต่การชุบยังสามารถใช้กับชิ้นส่วนพลาสติกได้เช่นกันวิธีการนี้ใช้กันมาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 หลังจากการทดลองทำให้ได้การบำบัดพื้นผิวด้วยสารเคมีเพื่อปรับปรุงการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวพลาสติกและการเคลือบโลหะ พลาสติกชุบกลายเป็นเรื่องธรรมดาในอุตสาหกรรมยานยนต์ในช่วงทศวรรษ 1970 เพื่อลดน้ำหนักของชิ้นส่วนยานยนต์ และแพร่กระจายไปยังอุตสาหกรรมอื่นๆ อย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษ 1980

ในขณะที่ความต้องการในการชุบพลาสติกลดน้อยลงในช่วงทศวรรษที่ 90 และต้นศตวรรษที่ 21 ความต้องการผลิตภัณฑ์พลาสติกชุบกลับเพิ่มขึ้นอีกครั้ง เนื่องจากรถยนต์น้ำหนักเบากลับมามีความสำคัญอีกครั้ง และการพิมพ์ 3 มิติด้วยพลาสติกก็เริ่มเป็นที่นิยม

ประโยชน์ของการชุบแบบพิมพ์ 3 มิติมีอะไรบ้าง?

ผลิตภัณฑ์พิมพ์สามมิติจำนวนมากผลิตขึ้นโดยใช้พลาสติกแทนโลหะหรือวัสดุอินทรีย์ ซึ่งมักจะทำให้ผลิตภัณฑ์มีน้ำหนักเบาแต่ค่อนข้างอ่อนแอต่อแรงและสภาวะภายนอก นอกจากนี้ ยังไม่รวมถึงรูปลักษณ์ภายนอกของชิ้นส่วนเหล่านี้ซึ่งอาจมีสีสม่ำเสมอและสวยงามแตกต่างกันมาก การชุบโลหะเป็นวิธีแก้ปัญหาทั้งหมดเหล่านี้

 

การชุบโลหะสำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติมีประโยชน์ทั้งในด้านความสวยงามและการใช้งาน ตัวอย่าง เช่น การชุบโลหะ เช่น เงินสามารถเพิ่มรูปลักษณ์ภายนอกของผลิตภัณฑ์ได้ พร้อมทั้งปรับปรุงความทนทานต่อการกัดกร่อนอีกด้วย ในความเป็นจริง การชุบโลหะสำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่ให้ทั้งสีสันที่สวยงามและประโยชน์ในการใช้งาน เช่น ทนทานต่อความร้อนและสารเคมี ป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและ RFI และมีความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น

การพิมพ์ 3 มิติจะชุบได้อย่างไร?

การชุบลงบนงานพิมพ์ 3 มิติค่อนข้างคล้ายกับกระบวนการชุบพลาสติกในกรณีส่วนใหญ่ ยกเว้นงานพิมพ์ที่ทำมาจากโลหะหรือวัสดุอินทรีย์ ข้อยกเว้นคือพื้นผิวจะต้องได้รับการพิมพ์ 3 มิติเสียก่อนจึงจะเริ่มกระบวนการชุบได้ อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับพลาสติก ชิ้นส่วนจะต้องผ่านข้อกำหนดด้านการตกแต่งและอุณหภูมิก่อนจึงจะเริ่มกระบวนการได้

กระบวนการจริงสำหรับการชุบโลหะในอุตสาหกรรมสำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติโดยปกติจะเริ่มต้นด้วยกระบวนการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ซึ่งจะช่วย “ทำให้พลาสติกเป็นโลหะ” เพื่อสร้างชั้นโลหะเริ่มต้น เมื่อสร้างชั้นโลหะนี้แล้ว ก็สามารถทาชั้นอื่นโดยใช้วิธีอื่นเพื่อสร้างพื้นผิวขั้นสุดท้าย กระบวนการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้าเริ่มต้นสำหรับพลาสติกมีโครงสร้างพื้นฐานดังนี้:

• การทำความสะอาด:ก่อนอื่นเลยต้องทำความสะอาดพื้นผิวของชิ้นส่วนให้ทั่วถึง โดยปกติจะใช้น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างอ่อนๆ กระบวนการทำความสะอาดนี้จะขจัดน้ำมัน สิ่งสกปรก และเศษต่างๆ ออกจากพื้นผิวของชิ้นส่วน ซึ่งอาจรบกวนกระบวนการชุบและทำให้การยึดเกาะระหว่างชั้นมีคุณภาพต่ำ
• การจุ่มเบื้องต้น:การจุ่มเบื้องต้นจะเตรียมพื้นผิวของงานพิมพ์สำหรับการแกะสลัก โดยทำให้พื้นผิวบวมเพื่อให้สารเคมีสำหรับแกะสลักเข้าถึงได้ง่ายขึ้น
• การกัดกรด:หลังจากที่ชิ้นส่วนพร้อมแล้ว จะถูกจุ่มลงในสารละลายกัดกรด ซึ่งจะกัดกรดบนพื้นผิวของชิ้นส่วน ทำให้พื้นผิวมีรูพรุนเล็กๆ บนพื้นผิวของชิ้นส่วน พื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้นนี้จะช่วยส่งเสริมการยึดเกาะระหว่างพลาสติกและโลหะที่เคลือบ โดยทั่วไป สารกัดกรดที่ใช้ในกระบวนการนี้ประกอบด้วยสารกัดกรดที่มีส่วนประกอบเป็นกรดโครมิก โดยวิธีการชุบพลาสติกเกือบ 90 เปอร์เซ็นต์ใช้อะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน (ABS)
• การทำให้เป็นกลาง:หลังจากกัดกร่อนพื้นผิวของชิ้นส่วนเรียบร้อยแล้ว จำเป็นต้องล้างชิ้นส่วนเพื่อขจัดสารเคมีส่วนเกินออก โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะดีขึ้นด้วยการใช้สารทำให้เป็นกลาง เช่น โซเดียมไบซัลไฟต์ ซึ่งจะทำให้สารกัดกร่อนที่เหลืออยู่บนพื้นผิวของชิ้นส่วนไม่ทำงาน
• การเตรียมการก่อนใช้งาน:เมื่อแห้งแล้ว ให้จุ่มผลิตภัณฑ์ลงในสารเตรียมการก่อนใช้งาน ซึ่งจะช่วยเตรียมพื้นผิวของผลิตภัณฑ์สำหรับขั้นตอนการเปิดใช้งานโดยช่วยให้การดูดซึมทำได้ง่ายขึ้น ขั้นตอนนี้มักได้ผลดีที่สุดกับงานพิมพ์ที่ทำจากโพลีโพรพิลีนและโพลีฟีนิลีนออกไซด์
• การกระตุ้น:ขั้นตอนต่อไปคือนำชิ้นส่วนไปใส่ในของเหลวกระตุ้นโลหะมีค่าที่มีความเข้มข้นต่ำ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการชุบ และโดยปกติแล้วจะมีโลหะมีค่า เช่น แพลเลเดียม แพลตตินัม หรือทองคำ
• การเร่งความเร็ว:เมื่อเปิดใช้งานแล้ว จำเป็นต้องกำจัดวัสดุเร่งปฏิกิริยาส่วนเกินออกจากชิ้นส่วนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ขั้นตอนนี้ช่วยป้องกันการเกิดการข้ามขั้นตอนการชุบ และมีแนวโน้มที่จะช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอของการเคลือบ
• การแช่ในอ่าง:ขั้นตอนสุดท้ายคือการเคลือบโลหะ ซึ่งทำได้โดยการวางชิ้นงานลงในอ่างที่ไม่ใช้ไฟฟ้าซึ่งมีโลหะสำหรับเคลือบอยู่ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เติมลงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนในขั้นตอนการกระตุ้นจะทำปฏิกิริยากับสารละลายในอ่าง ทำให้โมเลกุลของโลหะจับกับโมเลกุลพลาสติกบนพื้นผิวของชิ้นส่วน โดยทั่วไป โลหะที่เกี่ยวข้องจะเป็นนิกเกิล ทองแดง หรือโลหะผสมของทั้งสองอย่าง แม้ว่าจะสามารถเคลือบทองและเงินได้ด้วยวิธีนี้ก็ตาม

มีตัวเลือกการชุบอื่น ๆ หรือไม่?

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ กระบวนการชุบโดยทั่วไปจะเริ่มต้นด้วยกระบวนการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้าก่อนที่จะชุบชั้นอื่นได้ อย่างไรก็ตาม รูปแบบในการชุบชิ้นส่วนสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความต้องการของลูกค้า

การชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้าสามารถใช้ได้กับชิ้นส่วนทั้งหมดหรือเฉพาะบางส่วนของชิ้นส่วน ในตัวเลือกแรก กระบวนการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้าที่อธิบายไว้ข้างต้นจะใช้กับพื้นผิวทั้งหมดของชิ้นส่วน ซึ่งโดยปกติแล้วเป็นตัวเลือกที่คุ้มต้นทุนที่สุด เนื่องจากจะได้พื้นผิวโลหะที่มีความหนาระหว่าง 1 ถึง 50 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตาม การชุบแบบเลือกจุดเกี่ยวข้องกับการเคลือบโลหะบนพื้นที่เฉพาะของชิ้นส่วน ซึ่งต้องมีการปรับเปลี่ยนกระบวนการข้างต้น

แทนที่จะใช้สารเคมีกับชิ้นส่วนทั้งหมด เช่นเดียวกับการชุบชิ้นส่วนทั้งหมด การชุบแบบเลือกจุดต้องใช้สารเคมีเหล่านี้กับชิ้นส่วนของพื้นผิว โดยปล่อยให้พื้นผิวอื่นๆ ยังคงอยู่ บางครั้ง พื้นผิวเหล่านี้ยังได้รับการปกป้องจากสารเคมีเหล่านี้ด้วยสารเคลือบที่ถอดออกได้ ดังนั้น เมื่อเข้าสู่ขั้นตอนการแช่ในอ่างแบบไม่ใช้ไฟฟ้า โลหะจะไม่เกาะบนพื้นผิวที่ไม่ได้รับการบำบัด ทำให้เกิดสารเคลือบบางส่วนที่มีความหนาระหว่าง 1 ถึง 10 ไมโครเมตร กระบวนการนี้โดยทั่วไปมีราคาแพงกว่าการชุบชิ้นส่วนทั้งหมด แต่ก็มีข้อดีในตัวสำหรับการสร้างชิ้นส่วน 3 มิติบางประเภท

วัสดุที่ใช้สำหรับการชุบแบบ 3 มิติมีอะไรบ้าง?

ตามที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การชุบโลหะลงบนงานพิมพ์ 3 มิติที่ทำจากพลาสติกนั้นต้องใช้กระบวนการชุบโลหะแบบไม่ใช้ไฟฟ้าสำหรับชั้นแรก ซึ่งโดยปกติแล้วจะใช้โลหะนิกเกิลหรือทองแดง แต่สามารถชุบทองและเงินได้ด้วยวิธีนี้ เมื่อชุบชั้นแรกเสร็จแล้ว ก็สามารถชุบโลหะชนิดอื่นๆ ทับบนชั้นแรกได้เกือบทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นดีบุก แพลตตินัม พัลลาเดียม โรเดียม และแม้แต่โครเมียม นอกจากนี้ คุณยังสามารถชุบโลหะด้วยไฟฟ้าบนงานพิมพ์ 3 มิติของคุณได้อีกด้วย

ประเภทของโลหะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตกแต่งชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการพิมพ์ หากเป้าหมายคือรูปลักษณ์ที่สวยงาม การชุบจะขึ้นอยู่กับรูปลักษณ์สุดท้ายที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม หากเป้าหมายคือการใช้งาน โลหะแต่ละประเภทก็ให้ประโยชน์ที่แตกต่างกัน:

• ทองแดง:โลหะที่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าชนิดนี้เป็นที่นิยมใช้กันมาก ทั้งในด้านรูปลักษณ์และประโยชน์ใช้สอยในอุตสาหกรรมทองแดงมีคุณสมบัติในการถ่ายเทความร้อนได้ดีและสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตาม ทองแดงจะอ่อนไหวต่อองค์ประกอบต่างๆ มากกว่าโลหะชนิดอื่นๆ
• นิกเกิล:นิกเกิลมีความทนทานต่อการกัดกร่อนเป็นพิเศษ จึงเป็นตัวเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับการชุบโลหะแบบประหยัด แม้ว่าจะดูไม่สวยงามเท่าทองหรือเงิน แต่ก็มี ราคาไม่ แพงแต่มีประสิทธิภาพควรสังเกตว่านิกเกิลมีแนวโน้มที่จะเกิดรูพรุนมากกว่า ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาการกัดกร่อนได้หากไม่ได้รับการควบคุม
• ทองคำ:ทองคำเป็นวัสดุที่นิยมใช้กันมาก เนื่องจากมีความสวยงามและใช้งานได้หลากหลาย ทองคำมีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชั่น จึงสามารถป้องกันพลาสติกได้ดีเมื่อเคลือบเป็นชั้นบางๆ นอกจากนี้ ทองคำยังเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นสื่อไฟฟ้าอีกด้วย จุดด้อยหลักของทองคำคือราคา
• เงิน:โลหะมีค่าอีกชนิดหนึ่งเงินมีความสวยงามเป็นพิเศษและนำไฟฟ้าได้ดีแต่มีราคาแพง นอกจากนี้ เงินยังหมองเมื่อสัมผัสกับออกซิเจน ทำให้ไม่เหมาะที่จะใช้เป็นวัสดุเคลือบภายนอก
• โครเมียม:เป็นที่นิยมโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยานยนต์เนื่องจากมีความสวยงาม การชุบโครเมียมนั้นทั้งสวยงามและใช้งานได้จริงสำหรับการเคลือบผิวขั้นสุดท้ายสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ โครเมียมทำให้ชิ้นส่วนมีพื้นผิวแข็ง ซึ่งทำความสะอาดง่ายและทนทานต่อการกัดกร่อนสูง*โปรดทราบว่า Sharretts Plating ไม่ได้ชุบโครเมียม เนื้อหานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาเท่านั้น

กระบวนการชุบ 3 มิติ จะเกิดปัญหาอะไรบ้าง?

กระบวนการชุบสำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์แบบ 3 มิติมีความซับซ้อนมากกว่ากระบวนการอื่นๆ โดยธรรมชาติแล้ว ปัญหาต่างๆ อาจเกิดขึ้นได้ระหว่างกระบวนการชุบ ซึ่งแต่ละปัญหาให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดมีดังนี้:

• การยึดเกาะที่ไม่ดี:โดยทั่วไปแล้ว การยึดเกาะที่ไม่ดีอาจนำไปสู่การลอกของชั้นโลหะจากพลาสติก ซึ่งมักเกิดขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีของสารกัดกร่อนมีโครเมียมมากเกินไป
• ชิ้นส่วนบิดเบี้ยวหลังการแกะสลัก:บางครั้งชิ้นส่วนอาจบิดเบี้ยวในระหว่างกระบวนการแกะสลัก ซึ่งมักเกิดจากความร้อนมากเกินไปหรือแรงตึงที่มากเกินไปบนชั้นวางในระหว่างขั้นตอนการแกะสลัก
• ความหยาบหลังการเปิดใช้งาน:หากชิ้นส่วนมีขอบหยาบอย่างเห็นได้ชัดหลังจากขั้นตอนการเปิดใช้งาน แสดงว่าอนุภาคแปลกปลอมหรือสารเคมีจากขั้นตอนการกัดเข้าไปในอ่างเปิดใช้งาน
• การชุบล้มเหลว:บางครั้งชิ้นส่วนจำนวนมากจะไม่ชุบ เช่น ขอบหรือด้านข้างทั้งหมดของชิ้นส่วน ซึ่งมักเป็นผลมาจากการเร่งความเร็วมากเกินไปหากขอบไม่ชุบ หรือเร่งความเร็วน้อยเกินไปหากพื้นที่ขนาดใหญ่ไม่ยอมชุบ การเร่งความเร็วมากเกินไปสามารถแก้ไขได้โดยลดอุณหภูมิการเร่งความเร็ว ในขณะที่การเร่งความเร็วน้อยเกินไปสามารถแก้ไขได้โดยเพิ่มอุณหภูมิ หากวิธีนี้ล้มเหลว ให้ตรวจสอบเคมีของสารละลายเร่ง

ขอขอบคุณที่เข้ามารับชมครับ

ขอขอบคุณที่มาข้อมูล : https://www.sharrettsplating.com/industries/3D-printing-plating