项目三 3D 打印产品的上色 课件-《3D打印产品后处理》

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项目三 3D 打印产品的上色 课件-《3D打印产品后处理》

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(共120张PPT)
3D打印产品后处理
项目三 3D 打印产品的上色
任务 1 3D 打印产品的自喷漆上色
学习目标
1.了解 3D 打印产品上色的概念、用途和分类。
2.了解涂料的组成和 3D 打印产品上色常用涂料。
3.熟悉 3D 打印产品上色的常用工具、设备及个人防护用品。
4.了解 3D 打印产品自喷漆上色的工艺流程。
5.掌握 3D 打印产品自喷漆上色的特点。
6.能独立完成 3D 打印产品的自喷漆上色,并进行质量检验与缺陷修复工作。
7.能独立完成涂料的安全使用与管理工作。
任务描述
在前面的任务中已经完成挖掘机模型的打磨及抛光处理,通过打磨及抛光处理可以获得一个尺寸合格、表面质量较好的模型,但打印出来的模型通常颜色固 定,距离美观还有一定的距离。本任务将对挖掘机模型进行上色处理,并喷涂保护层,进一步提升模型的表面质量和色彩表现力,如图所示。
挖掘机模型渲染图
一、上色的概念
上色是指用化学的或其他方法改变物质本身的固有色而使其上色的技术手段。通过上色可以使物体呈现出所需的各种颜色,也可以通过不同颜色的搭配呈现出所需的图案和图形。而人类之所以能看到各种绚丽多彩的颜色,主要是由于光的照射。当光线照射于物体上时,物体吸收与其颜色不同的光线,只将与其颜色相同的光线反射到人的视网膜上,作用于视觉 神经中枢,从而使人的视觉产生光线明暗和色彩的变化。
眼睛观察颜色的原理
二、上色的用途
改变物体的颜色除了能获得较好的视觉效果外,还可以用来传递情感和表达一定的含义。
颜色的含义和应用
3D 打印产品受打印材料和加工工艺的限制,制作出的产品颜色比较单一,难以满足产品的外观要求,这就需要通过后期上色处理达到产品的外观要求。通过上色处理,可以使产品获得以下效果:
1.改变 3D 打印产品的颜色,并通过颜色搭配、套色等获得理想的外观要求。
2.改善 3D 打印产品的性能,提高表面硬度、耐磨性、防潮性、耐高温性等。
3.遮盖 3D 打印产品的表面缺陷,获得理想的表面质量。
4.通过色彩表达设计理念,传递作品情感。
二、上色的用途
三、上色的分类
1.涂覆上色
涂覆上色是指在零件表面覆盖一层涂料以改变其颜色的方法,常用的有浸涂、喷涂、刷涂等方法。
(1)浸涂 浸涂上色是指将物体全部浸没在涂料中,待各部位都粘上涂料后再将物体取出,经控液干燥后使涂料在物体表面形成涂膜的方法。常规的浸涂操作容易产生涂层不均匀、流挂等问题,一般适用于十几克的小零件,不适合大型零件的上色处理。
汽车外壳的浸涂上色
1.涂覆上色
(2)喷涂
喷涂上色是通过喷枪或雾化器,借助压力或离心力将涂覆材料均匀覆盖于零件表面的涂装方法。喷涂时,涂覆材料均匀地覆盖待上色物体表面,填补了零件因成形造成的台阶效应,如图所示。
喷涂上色
三、上色的分类
1.涂覆上色
(3)刷涂
刷涂上色是指用涂色笔或刷子蘸取涂料给物体表面手工上色的方法。这种方法主要应用于细节处理及图案复杂、单件小批量产品的涂装,如图所示。刷涂上色的优点是工具简单,施工方便,应用广泛,节省涂料,操作灵活且易掌握;缺点是对于速干和流动性差的涂料,刷涂不容易达到良好的平整度和装饰效果。
手工刷涂上色
三、上色的分类
2.电镀
电镀通常用于对银、不锈钢、铜等金属材料制成的3D打印产品进行上色,如图所示。
3D 打印产品的电镀
三、上色的分类
3.其他化学方法上色
(1)化学显色法
化学显色法是指利用溶液与金属产品表面产生的化学反应生成氧化物、硫化物等来改变产品表面颜色。如铜使用氢氧化钠变成黑色,使用硫化钾变成古铜色;铝使用硫酸变成金绿色或浅黄色等,如图所示。
铜合页的化学显色
三、上色的分类
(2)氧化上色法
氧化上色法是指使用一定的方法让金属产品表面形成具有适当结构和色彩的氧化膜后,再对氧化膜进行上色处理,以形成多彩膜层的方法。如图所示为钛合金打印轮毂氧化上色。
钛合金打印轮毂氧化色上
三、上色的分类
3.其他化学方法上色
(3)纳米喷涂
纳米喷涂是目前世界上最先进的高科技喷涂技术之一。它采用专用设备和先进材料,利用化学原理直接喷涂,使被涂物体表面呈现金、银、铬等多种金属颜色的镜面高光,如图所示。
 纳米喷涂上色模型
三、上色的分类
3.其他化学方法上色
四、常用上色工艺的对比和适用场合
产品的上色工艺有很多,分别适用于不同的场合、材质和大小。下面就常见上色工艺的适用场合进行简单的对比,见表。
常用 3D 打印产品上色工艺的对比
五、涂覆上色
1.涂料的组成
涂料是指涂覆在被保护或被装饰物体表面,并能与被涂物形成牢固黏着的连续薄膜的黏稠液体。涂料通常以树脂、油、乳液为主,添加或不添加颜料、填料,添加相应助剂,用有机溶剂或水配制而成。
涂料主要由树脂、颜料、溶剂、固化剂和助剂等组成,如图所示。
涂料的组成
1.涂料的组成
(1)树脂
树脂是主要成膜物质,是涂料最基本的组成部分,因此又称基料、漆料或漆基。涂料中如果没有树脂,就不能形成具备牢固附着力的涂膜。涂料的许多特性主要取决于树脂的性能。
五、涂覆上色
1.涂料的组成
(2)颜料
颜料多为细粉状,主要包括天然矿物、金属粉、化学合成的无机化合物、有机染料。将颜料掺在涂料中,能赋予涂料一定的遮盖力和颜色,并能增加涂膜的厚度,提高涂膜的耐磨性、耐热性、防锈性等。
五、涂覆上色
1.涂料的组成
(3)溶剂
溶剂是涂料的挥发成分,是液态涂料制造和涂装过程中不可缺少的组分之一,其作用是将涂料调整到施工所需的黏度,以改善涂料的施工性能,提高涂膜的物理性能,如展平性、光泽、致密性等。
五、涂覆上色
1.涂料的组成
(4)固化剂
固化剂主要应用于双组分涂料中,能与合成树脂发生化学反应而使其干结成膜,通常有胺类、异氰酸酯类、有机过氧化物等。
五、涂覆上色
1.涂料的组成
(5)添加剂(助剂)
为了满足现代工业对涂料高质量、高标准的性能要求,在涂料工业中,添加剂已经成为涂料,特别是高档涂料里不可缺少的组成部分。涂料添加剂的作用是改进涂料的生产工艺,提高涂料的质量并赋予涂料特殊功能,改善涂料的施工性能,包括光泽、耐候性、遮盖力、鲜艳性和流动性等。
五、涂覆上色
2.涂料的种类
涂料的分类方法有很多,可以按用途、层次、性状、使用对象等进行分类。对于3D打 印后处理来说,常用的上色涂料见表。
五、涂覆上色
3D 打印产品常用上色涂料
3.涂覆上色常用工具、材料、设备和个人防护用品
(1)常用工具、材料和设备
3D 打印产品上色过程中需要使用相关工具、材料和设备,表中所列为涂覆上色常用工具、材料和设备的名称和用途。
五、涂覆上色
常用工具、材料和设备的名称和用途
3.涂覆上色常用工具、材料、设备和个人防护用品
(1)常用工具、材料和设备
3D 打印产品上色过程中需要使用相关工具、材料和设备,表中所列为涂覆上色常用工具、材料和设备的名称和用途。
五、涂覆上色
常用工具、材料和设备的名称和用途
3.涂覆上色常用工具、材料、设备和个人防护用品
(2)辅助设备
涂覆上色常用的辅助设备有气滤箱、水幕机和烤箱等,其名称和用途见表。
五、涂覆上色
常用的辅助设备名称和用途
3.涂覆上色常用工具、材料、设备和个人防护用品
(3)个人防护用品
1)口罩。口罩是一种卫生用品,一般戴在口鼻部位,用于过滤进入口鼻的空气,以阻挡有害气体、气味、飞沫等进入佩戴者口鼻,口罩常用纱布、无纺布和熔喷布等制成,如图所示。口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用,在呼吸道传染病流行时,在粉尘等污染的环境中作业时,戴口罩具有非常好的过滤作用。
口罩
五、涂覆上色
3.涂覆上色常用工具、材料、设备和个人防护用品
(3)个人防护用品
2)丁腈手套。丁腈手套主要由丁腈乳胶制成,如图所示。其特点是耐穿刺、耐油和耐有机溶剂;其表面进行了麻状处理,可避免使用时手中的器具滑落;具有高抗拉强度,可避免穿戴时的撕裂;进行无粉处理后,易于穿戴,可有效防止皮肤过敏。
丁腈手套
五、涂覆上色
3.涂覆上色常用工具、材料、设备和个人防护用品
(3)个人防护用品
3)防护眼镜。防护眼镜是一种起特殊作用的眼镜,使用的场合不同,对防护眼镜的需求也不同。防护眼镜在工业生产中又称劳保眼镜,其作用主要是使眼睛和面部免受紫外线、红外线和微波等的辐射,以及粉尘、烟尘、金属和砂石碎屑及化学溶液溅射的损伤。
防护镜
五、涂覆上色
4.涂覆上色的环境要求
为保证涂覆材料良好的附着效果,无论采用哪种操作方法,都必须满足以下环境要求:
(1)照明 喷涂环境要求宽敞、明亮,光线应接近自然光,以便于观察涂覆效果。
(2)防尘 应安装空气滤清系统,防止零件二次污染,保证涂层质量。
(3)换气 换气系统要求有双向气流过滤作用,防止双向污染。
五、涂覆上色
4.涂覆上色的环境要求
(4)防火 喷涂过程中,往往会使用易燃、易挥发溶剂,喷涂时须禁止明火、抽烟等危险行为。
(5)防静电 零件带有静电会吸附微小尘埃,不利于涂料附着。应使用干净的棉布擦拭零件,以消除静电。
(6)环境湿度 湿度过高时,漆面附着力降低,容易掉漆,漆面还可能出现泛白的情况。应增加除湿装置,确保喷漆环境的湿度在60%以下。
五、涂覆上色
六、自喷漆上色
自喷漆即气雾漆,是把涂料通过特殊的方法处理后采用高压灌装,方便喷涂的一种涂料,如图所示。
自喷漆
1.自喷漆上色的加工工艺
(1)模型预处理 产品在喷涂前需要进行一些预处理,以方便其上色,使涂膜更容易附着,增加涂膜的牢固程度,防止出现喷涂缺陷。
(2)遮盖处理 遮盖处理属于预处理的一部分,是指在喷涂前对不需要上色的位置进行遮盖。
(3)喷涂底漆 底漆是指直接涂在经过预处理的基材表面的涂料,是模型上的第一层漆。底漆能填补模型小凹坑,使模型平整,颜色统一,提高面漆的附着力,而且通过喷涂底漆也可以发现之前预处理的瑕疵。
六、自喷漆上色
1.自喷漆上色的加工工艺
(4)检查底漆 底漆每喷涂一层,在干燥后都需要进行检查,如漆面有喷涂缺陷,可以用高型号砂纸将漆面打磨平整后再喷涂底漆,直至底漆漆面平整、光滑为止。
(5)喷涂面漆 面漆是涂层中最外层的漆面,主要起装饰和保护作用,面漆的喷涂质量直接影响整个涂膜的质量。面漆与底漆的区别是两者的作用和喷涂顺序不同,在颜色选择上要恰当,以防止出现面漆不能遮盖底漆的情况。
六、自喷漆上色
1.自喷漆上色的加工工艺
(6)缺陷处理 如在面漆喷涂过程中出现喷涂缺陷,需及时进行处理,如需要用砂纸打磨,要选择2000目以上的砂纸并且避免将漆面磨穿。
(7)喷涂光油 喷涂光油的作用是使漆面形成高光效果,同时形成保护层,使漆面不易氧化和脱落,延长漆面使用寿命。为使光油层亮度更高,效果更好,可以使用2000目以上的砂纸进行打磨,打磨后可以使用抛光膏、水蜡继续进行处理,使漆面呈现镜面效果。
六、自喷漆上色
2.自喷漆上色的使用方法
(1)上色前需清理模型表面的油污和粉尘,确保模型表面干燥。
(2)使用自喷漆喷涂前,应反复摇动罐体,使漆液充分混合。
(3)喷涂前应在试板上小面积喷涂,测试自喷漆的效果。
(4)喷涂时应保持罐体直立。
(5)喷涂时应保持自喷漆与模型距离约 20 cm,按下喷头并保持 30 ~ 60 cm/s 的速度均匀喷涂。
六、自喷漆上色
2.自喷漆上色的使用方法
(6)可多次喷涂,每隔 5 ~ 10 min 喷涂一层,涂层要薄,多次喷涂直到满意为止。如果对喷涂后的效果不满意,可以使用高型号砂纸打磨后再次喷涂。
(7)自喷漆的喷涂手法是先从左到右薄喷第一层,覆盖整个面;再从上到下薄喷第二层,覆盖整个面;最后进行局部补喷。
六、自喷漆上色
一、任务准备
根据挖掘机模型的涂装要求,各部分漆面颜色如下:整体主色为黄色,履带为黑色,驾驶员为彩色,漆面要求有光泽并覆盖原色,不能有喷涂缺陷,其效果图如图所示。
挖掘机模型效果图
1—履带 2—主体 3—驾驶员
任务实施
根据任务要求提前准备相应的工具、材料和劳动保护用品等,见表。
任务实施
工具、材料和劳动保护用品清单
二、制定挖掘机模型上色工艺
根据挖掘机模型的上色任务要求,模型外形比较大,但是形状简单,为了提高上色效率,选择自喷漆上色工艺。上色前,要求模型已完成预处理。模型自喷漆上色的工艺如下:模型预处理→喷涂底漆→处理缺陷后喷涂面漆→喷涂光油。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
1.模型预处理
(1)擦拭模型
使用工业擦拭纸或擦拭棒蘸酒精擦拭模型表面,去除模型表面的油渍、指纹、灰尘。在擦拭和干燥过程中要注意防火。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
1.模型预处理
(2)遮盖模型
使用遮盖胶带遮盖住不需要喷涂的位置。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
1.模型预处理
(3)制作喷涂夹具
准备木棒、模型、胶水,根据模型特征,在非喷涂面制作喷涂手持夹具。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
2.喷涂底漆
(1)喷涂水补土
检查无误后对模型各零件喷涂中灰色水补土。在喷涂小零件时,手持竹签或遮盖胶带位置,喷涂完成后,把竹签插入泡沫板中。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
2.喷涂底漆
(2)底漆干燥
设置干燥箱温度为40~50 ℃,干燥时间为 5 ~ 10 min,提高干燥效率。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
2.喷涂底漆
(3)检查底漆
待底漆干燥后检查喷涂效果,底漆干燥前不得用手去接 触漆面,干燥后须戴手套触摸和检查,防止手上的汗液和油脂污染漆面。
底漆要完全遮盖基材,不得有喷涂缺陷,如有喷涂缺陷可使用砂纸进行打磨,再次喷涂白色底漆,底漆一般喷涂 2~3次。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
3.喷涂面漆
(1)试喷面漆
充分摇匀自喷漆罐中的漆液,然后在试喷纸上进行试喷,检查自喷漆的颜色、自喷漆罐的压力和喷嘴状态。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
3.喷涂面漆
(2)实际喷涂
待底漆完全干燥后,喷涂黄色面漆,喷涂时采用薄喷和多次喷涂的方式,通常喷涂 2 ~ 3 次就可完全遮盖底漆。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
3.喷涂面漆
(3)检查面漆
每喷涂一层面漆,就应检查一次喷涂效果,如有喷涂缺陷要及时处理后再进行喷涂。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
4.喷涂光油
光油一般喷涂2 ~ 3 层,光油的喷涂必须在面漆完全干燥后进行,喷涂光油是整个喷涂的最后操作,喷涂时要注意自喷漆罐的操作方法。
如光油层需要进一步处理,应增加光油的喷涂层数,且必须等光油层彻底干燥后再进行处理,在打磨时操作要轻柔,以免将光油层磨穿。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
5.清理场地
使用酒精或溶剂擦拭模型、工具及清扫场地时,现场禁止出现明火,并应开窗通风,清扫人员穿戴个人防护用品,蘸有酒精和溶剂的工业擦拭纸应丢弃在专用的垃圾桶中。
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
采用自喷漆上色时,经常会遇到自喷漆罐堵嘴和喷涂压力下降等问题,其产生原因、预防措施和解决方法见表。
任务实施
喷涂常见缺陷的产生原因、预防措施和解决方法
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
任务实施
三、挖掘机模型的自喷漆上色步骤
任务实施
四、质量检测
对照表检查模型的自喷漆上色质量和安全生产情况,并做好记录。
任务实施
任务测评
按表所列评分标准进行测评,并做好记录。
任务实施
3D打印产品后处理
项目三 3D 打印产品的上色
任务2 3D打印产品的喷笔和笔涂上色
1.了解不同上色方法的特点和应用场合。
2.了解喷笔的工作原理和结构。
3.掌握SLA打印产品笔涂上色的特点和工艺流程。
4.能熟练使用喷笔和笔涂上色工具与材料。
5.能独立完成3D打印产品的笔涂上色,并进行质量检验与缺陷修复工作。
6.能独立完成涂料的安全使用和管理工作。
学习目标
任务描述
在接下来的任务中要对前面抛光后的驾驶员模型进行笔涂上色处理,也可以使用喷笔对模型进行上色处理,以进一步提升模型的表面质量和色彩表现力。本任务就是通过笔涂上色将前面打磨好的挖掘机驾驶员模型进行上色处理,如图所示。挖掘机驾驶员模型主要由曲面构成,无内部型腔。
挖掘机驾驶员模型
1.喷笔的工作原理
喷笔是一种利用高压气体将涂料雾化后喷出进行上色的工具,空气在喷嘴处与涂料混合,并使其雾化,漆雾可以通过相关旋钮进行调节。简单来说,按下阀门按钮,连带压下气阀,使高压空气喷出,并导向喷笔的喷口处,然后将喷针后拉,使喷嘴与喷针之间出现间隙,涂料在通过间隙时与喷出的高压空气相混合,通过喷嘴处的出气小孔后被吹成雾状,然后传输到喷嘴和喷针上,最后覆盖在待上色的物体表面。
喷笔上色
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
2.喷笔的分类
喷笔按照外形不同大致可分为马克笔喷笔、笔形喷笔和枪形喷笔。
(1)马克笔喷笔 马克笔喷笔只有单动的按钮,其构造与喷雾器近似,如图所示。其优点是价格较低,颜色多,无污染,不用清洗喷枪;缺点是喷嘴与喷气口没有对准就无法喷出涂料,适用于细微图案的喷涂。
马克笔喷笔
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
2.喷笔的分类
(2)笔形喷笔
笔形喷笔按照出气与出漆方式不同可分为单动型喷笔、双动型喷笔和可调气阀双动型喷笔。单动型喷笔按下按钮可同时控制出气与出漆,出漆量无法调整,只能通过气阀进行调整,如图所示。其优点是结构简单,质量轻,操作简单,价格较低;缺点是浪费涂料,喷漆笔道的粗细无法调整,不适合喷涂复杂的模型。
单动型喷笔
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
2.喷笔的分类
(2)笔形喷笔
双动型喷笔按下按钮只能出气,后拉按钮才能喷出涂料,尾部的喷针后拉调节阀可以控制出漆量,如图所示。该类喷笔可以完成各种复杂的喷涂,是性价比很高的一款工具。其优点是喷涂范围广泛,效果好;缺点是结构复杂,操作难度大。
双动型喷笔
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
2.喷笔的分类
(2)笔形喷笔
可调气阀双动型喷笔与双动型喷笔相比,主要是给喷笔增加了一个调节气体的旋钮,对出漆量可以进行微调,如图所示。其优点是方便调节,喷涂效果好;缺点是价格较高,操作难度大。
 可调气阀双动型喷笔
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
2.喷笔的分类
(3)枪形喷笔
枪形喷笔与可调气阀双动型喷笔原理一样,主要将按钮结构改成扳机结构,可以调整出漆量和出气量,如图所示。
枪形喷笔
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
3.双动型喷笔的结构
双动型喷笔使用范围广泛,是目前主流的喷笔,如图所示为双动型喷笔的结构。 喷笔中最主要的是喷嘴,喷嘴内径为 0.2 ~ 0.8 mm。
双动型喷笔的结构
1—喷帽 2—喷嘴帽座 3—喷嘴 4—喷针 5—壶盖 6—按钮 7—挡板、喷针管  8—弹簧 9—弹簧管 10—喷针固定螺母 11—尾部喷针后拉调节阀 12—出气本体
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
3.双动型喷笔的结构
喷帽的形状也会影响喷漆效果,喷帽主要有平头型和皇冠型两种形状。平头型喷帽向外发散,让涂喷范围扩大,适合大面积薄喷;皇冠型喷帽前端如花瓣状,其功能与平头型一样,但在近距离喷涂时,可以让反弹的空气从四周散开,适合精细喷涂。
喷帽
a)平头型 b)皇冠型
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
4.喷笔上色的优缺点
一、喷笔的工作原理、分类、结构和特点
喷笔上色的优缺点
二、喷笔上色的步骤
1.工具的准备
喷笔是上色的主要工具,但是没有压缩空气是喷不出涂料的。而在喷笔上色过程中气压的稳定性是非常重要的,一般压缩空气选择范围为 1 ~ 2 bar(1 bar=100 kPa)。喷笔的供气设备主要有便携式气泵、小型空气压缩机和工业空气压缩机三种。
便携式气泵
小型空气压缩机
工业空气压缩机
2.涂料的准备
笔涂或者喷笔上色的涂料主要是模型漆(见图),按属性不同,基本上可以分为亚克力漆(水性漆)、珐琅漆、硝基漆三大类。这三种漆性质各不相同,了解它们的特点,对笔涂和喷笔上色将会有很大的帮助。
模型漆的种类
a)亚克力漆 b)珐琅漆 c)硝基漆
二、喷笔上色的步骤
2.涂料的准备
(1)亚克力漆
因为亚克力漆是水溶性漆,所以毒性较小,使用安全,喷涂均匀性好,笔涂和喷涂适应性均较好,此漆在干燥前是可以用水清洗的,而漆面完全干燥后是耐水的。但是亚克力漆干燥速度较慢,且干燥后涂膜较脆弱,在未完全干燥时,手摸容易留下痕迹。这种漆不太适合在气候潮湿的地区使用,需要配合干燥箱使用。
二、喷笔上色的步骤
2.涂料的准备
(2)珐琅漆
珐琅漆毒性相对较小,可以放心使用,同时均匀性是最好的,考虑到气候的因素,要 涂大面积时还是用此类漆比较好,而且色彩呈现度比较艳丽;同时,由于不会侵蚀水性漆或硝基漆的漆面,因此用来涂细部、勾线 1 都较为适合。但是此漆干燥时间是模型漆中最长的。
二、喷笔上色的步骤
2.涂料的准备
(3)硝基漆
硝基漆因为使用挥发性高的溶剂,所以涂膜干燥快,强度高,是模型漆中最常见的涂料,在喷涂时适合使用这种漆,而且市面上所售的硝基漆颜色最多。但是因为其干燥快,所以在笔涂时须加入缓干剂;否则极易留下笔痕,同时此种漆的毒性最强。
硝基漆溶剂挥发性强,是可燃的有机溶剂。用于喷涂模型不会侵蚀塑料表面,但是毒性强,长时间吸入有害健康,因此喷涂过程中要重视通风换气工作。
二、喷笔上色的步骤
2.涂料的准备
这三种模型漆在使用时都需要添加相应的稀释剂,稀释的比例与喷涂方法、喷涂底漆还是面漆、喷涂还是笔涂都有关系。一般喷涂时,涂料与稀释剂的比例为 1∶2;笔涂时,涂料与稀释剂的比例为 1∶1,把漆调和成牛奶状是比较理想的状态。表所列为这三种模型漆的性质比较。
三种模型漆的性质比较
二、喷笔上色的步骤
3.模型的准备
喷漆前需要对模型的打磨情况进行检查,看其是否存在打磨缺陷,表面粗糙度是否达到要求,接着需要使用擦拭棒蘸取酒精,对模型表面进行清洗。
喷漆夹具可以让模型的喷漆面在喷漆、烘烤的过程中不与其他部位接触,提高喷漆的效率和质量。
 喷漆夹具
二、喷笔上色的步骤
4.补土的使用
喷涂补土是指在模型制作过程中,为了消除模型表面的裂痕、缝隙等瑕疵,或者为了表现出某种效果而进行的一种操作。在制作模型的过程中常用到的补土类型分为三种,即普通补土、塑性补土、水补土。
二、喷笔上色的步骤
4.补土的使用
(1)普通补土
普通补土又称牙膏补土,主要用来填补模型的一些孔洞,一般选择速干补土,如图所示。这种补土在使用过程中要用力压,把补土压进夹缝,待其干燥后需要重新打磨。
普通补土
二、喷笔上色的步骤
4.补土的使用
(2)塑性补土
塑性补土主要用来填补空隙、追加细节等,可以用刻线针、美工刀、笔刀等工具切削塑性补土,对塑性补土的切削要待其半硬化时进行,不能太用力,以免其变形,常用的是 AB 补土,如图所示。这种补土使用方式与泥塑差不多,比较常用,可以用来填补模型大的孔洞,而且还可以用来给模型做造型。
塑性补土
二、喷笔上色的步骤
4.补土的使用
(3)水补土
如图所示,水补土有喷罐装和玻璃罐装两种,玻璃罐装的比较便宜,但是需要有喷笔或其他专业工具进行喷涂操作;而喷罐装使用起来更加方便,不需要借助任何工具。
水补土
二、喷笔上色的步骤
5.喷漆和干燥
(1)喷漆 按功能不同,模型漆一般分为底漆、面漆和保护漆三类。
1)底漆 底漆是指直接涂到物体表面、作为面漆坚实基础的涂料。要求在物体表面附 着牢固,以增大上层涂料的附着力,提高面漆的装饰性。根据涂装要求底漆可分为头道底漆、二道底漆等,每道底漆喷涂后都要充分干燥。底漆的颜色选择很关键,会影响面漆的效果,例如,黄色底漆可使红色更鲜艳,蓝色底漆可使黑色更黑亮,水蓝色底漆可使白色更洁净、清白,奶油色、粉红色、象牙色、天蓝色 面漆都应采用白色底漆,黑色底漆可以使金属色更亮丽。
二、喷笔上色的步骤
5.喷漆和干燥
(1)喷漆
2)面漆 面漆分为单色漆和套色多层漆。对零件来说,面漆是装饰保护层,对色彩要求有较高的稳定性,对喷漆质量的要求是色调纯正、漆粒清洁、颜色丰满、色彩光亮、不垂不挂、无漏喷、无虚烟、无花枪、无咬底、无偏色、无针眼等。套色时应注意与设计方案的吻合,色层之间无明显的硬性过渡效果。套色层面厚度统一,无色界波浪。
二、喷笔上色的步骤
5.喷漆和干燥
(1)喷漆
3)保护漆 保护漆实际上是一层透明的树脂材料,能有效保护漆面,轻微的刮擦、磕碰不会碰坏漆面,一般保护漆有消光漆、亮光漆、半消光漆和紫外线漆。保护漆一般在上色的最后一步,可以单独喷一层,也可以添加在面漆里面一起上色。
二、喷笔上色的步骤
5.喷漆和干燥
(2)干燥 经过喷漆处理后,产品具有一定的湿度,湿度过高会降低漆面附着力,并且容易出现针孔等喷涂缺陷,所以需要进一步提高零件干燥度,具体方法有以下几种:
1)用烤箱烘干。若材质为ABS或者PLA,一般温度控制在 30 ~ 50 ℃,时间为 10 ~ 30 min;若材质为金属,一般温度控制在 80 ℃,时间为 10 ~ 30 min。
2)用热吹风枪吹干。主要用于局部或者产品尺寸较小的情况。
3)自然晾干。环境相对湿度低于 45% 时效果比较理想,干燥时间较长。
二、喷笔上色的步骤
三、喷笔的使用和清洗方法
1.握笔的姿势
由于喷笔比较小,在喷涂时为控制喷笔的出气量和稳定性,就需要一个合适的握笔姿势。握笔姿势一般可分为直握和横握两种。直握时将喷笔放在拇指和食指指根中间,用食指来控制按钮进行喷漆,尤其是在描绘直线时直握的优势很明显;对于手比较小的人,直握也比较舒服,如图所示。横握时将喷笔放在拇指和食指指根中间,用食指扶住喷壶,以拇指控制按钮,即使长时间喷漆也不容易疲劳。
握笔姿势
a)直握 b)横握
2.调节出漆量
使用双动型喷笔可以实现出气和出漆分开操作,当按下按钮时只出气,这时需要检查气压的大小,一般将其调节到1.5 bar;往后拉动按钮出漆,往后拉的幅度越大,出漆量越大,通过调整喷针的后拉调节阀可以控制最大出漆量,这时需要通过试喷来完成喷漆量的调节。
三、喷笔的使用和清洗方法
2.调节出漆量
试喷的方法如下:拿一块塑料板,保持喷笔与塑料板距离为 10 ~ 15 mm,先调到最大出漆量,从左往右喷漆,观察喷漆效果,如果表面漆太厚,就需要调小出漆量,经过多次调试找到合理的最大出漆量,如图所示。
调整喷漆量
三、喷笔的使用和清洗方法
3.喷笔的操作方法
为了达到表面均匀的喷漆效果,需要对喷笔操作提出更高的要求。按照模型面的形状不同,可以采用以下技巧来提高喷漆效果:
(1)画圆法
控制喷笔先画一个圆,接着从左往右移动喷笔,移动的过程中还保持画圆的动作,用第二个圆的喷漆轨迹覆盖第一个圆中心空白的地方,用第三个圆的喷漆轨迹覆盖第二个圆右边的部分,以此类推,就达到两次上色的效果。
画圆法
三、喷笔的使用和清洗方法
3.喷笔的操作方法
(2)抖动法
抖动法就是让喷笔移动的同时上下抖动,加大喷涂宽度,也就是在同样出漆量的情况下使喷涂面积变大,漆层变薄,即使喷涂速度不均匀也不会导致局部漆层太厚的情况。采用抖动法时需要先从左往右喷一次,再从上到下喷一遍,避免出现漆层不均匀的情况,其喷漆轨迹如图所示。这种方法操作简单,容易掌握,适合中等面积的喷涂。
抖动法
三、喷笔的使用和清洗方法
3.喷笔的操作方法
(3)横扫法
横扫法就是控制喷笔与模型的距离为10mm左右,从左往右快速移动喷笔,完成喷涂。这种方法需要薄喷,多次喷涂,适合小面积喷涂,其喷漆轨迹如图所示。
横扫法
三、喷笔的使用和清洗方法
4.喷笔的清洗
在完成喷漆工作后,一定要立刻对喷笔进行清洗,以防止喷嘴堵塞。一般喷涂水性涂料的喷笔用水或者酒精清洗,喷涂油性涂料的喷笔用稀释剂进行清洗。清洗的方法主要有回流清洗法、超声波清洗法和拆装擦拭法三种。
三、喷笔的使用和清洗方法
4.喷笔的清洗
(1)回流清洗法
首先将洗笔液倒入喷壶 1/3 的部位,喷笔采用平头型喷帽时,需要用手堵住喷帽;如果采用皇冠型喷帽,则使用配套的笔盖堵住喷嘴,接着只需按下按钮出气,利用回流气体对喷嘴清洗1~2min,最后将废液倒入回收瓶中,采用同样的方法清洗2~3次,如图所示。这种方法多在喷笔换漆或者喷漆完成后短暂休息时使用。
回流清洗法
三、喷笔的使用和清洗方法
4.喷笔的清洗
(2)超声波清洗法
超声波清洗非常简单,就是往超声波清洗机的清洗槽中加入与涂料相应的溶剂,然后放入喷笔,设置温度为20~30℃,清洗时间为3~5min即可,如图所示。这种方法适用于喷笔由于长时间未使用而堵塞,或者喷漆完成长期不再使用的情况。
超声波清洗法
三、喷笔的使用和清洗方法
4.喷笔的清洗
(3)拆装擦拭法
拆装擦拭法就是将喷笔拆散,然后用擦拭棒或棉布蘸取洗笔液,对喷笔的喷嘴、喷针、喷壶等各零部件进行擦拭,如图所示,这种方法适用于喷笔的保养。
拆装擦拭法
三、喷笔的使用和清洗方法
四、喷笔上色中的注意事项
1.建议使用双动型喷笔,因为其上色范围广泛,但有一定的操作难度。
2.建议使用水性漆,其气味小,满足环保要求,使用时按照 1∶2 的比例进行稀释。
3.建议使用小型空气压缩机的压缩空气,保证压力为 1 ~ 2 bar,建议使用 1.5 bar。
四、喷笔上色中的注意事项
4.喷嘴和模型之间的距离为10cm,调整喷漆效果,如图所示。
5.喷漆完成后要对喷笔进行清洗和保养。
6.喷漆过程中要保证喷壶垂直。
喷嘴和模型的距离
五、笔涂上色的工具和材料
1.画笔的种类
笔涂对画笔的要求只有两点,即能含住涂料和软毛。按照画笔笔头的形状可将其分为舌形笔、扇形笔、平头笔和尖头笔,每种笔都有不同的粗细规格。
五、笔涂上色的工具和材料
1.画笔的种类
(1)舌形笔
舌形笔的笔毛主要由马毛制作而成,画笔弹性适中,质感柔顺,吸水性强,适用于表现曲线状的笔触,是一种优雅、流畅的画笔,如图所示。
舌形笔
1.画笔的种类
(2)扇形笔
扇形笔的笔毛主要由猪毛制作而成,笔毛较为稀疏。画笔弹性强,绘画流畅,可用于清扫或刷涂,也可用于柔化过于分明的轮廓,如图所示。
扇形笔
五、笔涂上色的工具和材料
1.画笔的种类
(3)平头笔
平头笔的笔毛主要由尼龙毛制作而成,画笔弹性适中,质感柔顺,吸水性强,可用其侧边画出粗糙的线条,转动笔身可实现拖扫式用笔,以呈现粗细不均匀的笔触,如图所示。
平头笔
五、笔涂上色的工具和材料
1.画笔的种类
(4)尖头笔
尖头笔的笔毛主要由尼龙毛制作而成,画笔外观精细,吸色力强,弹性好,适用于细部的刻画,稍压笔杆可产生浓厚线条效果,如图所示。
尖头笔
五、笔涂上色的工具和材料
2.涂料
由于 3D 打印产品的材质一般为塑料、陶瓷、金属,在用笔涂上色时,涂料的选择与喷笔上色一致,只是稀释的比例不同,笔涂上色时一般选择涂料和稀释剂配比为 1∶1。
笔涂上色效果和喷笔上色相比较,会有笔痕、涂膜厚度不均匀等缺陷,笔涂上色的确有些限制,但若掌握了笔涂技法,不仅可以把许多喷笔无法触及之处精彩地呈现出来,更可以借由画笔的交替使用,在作品上绘出许多精美的图案,增添作品的丰富性。
五、笔涂上色的工具和材料
六、笔涂上色步骤和操作方法
1.笔涂上色步骤
笔涂上色和自喷漆上色、喷笔上色只是采用的上色工具不一样,其步骤基本一致。
(1)准备工具
准备涂料、稀释剂、画笔、器皿、缓干剂、遮盖液等,如图所示。
 笔涂上色工具
1.笔涂上色步骤
(2)模型预处理
用酒精擦拭模型的表面,对模型进行除油处理;对模型表面进行打磨,减小台阶效应,避免后期上色遮盖不足或为了遮盖台阶效应而使涂膜过厚。
(3)笔涂补土
将水补土按照 1∶1 的比例进行调试,笔涂在模型的表面,等干燥后检查模型表面质量,对缺陷处进行处理。
六、笔涂上色步骤和操作方法
1.笔涂上色步骤
(4)笔涂涂料
将涂料调试好,使用画笔将涂料涂在模型表面,一般都是薄涂多次,覆盖底涂料即可。
六、笔涂上色步骤和操作方法
2.笔涂的操作方法
笔涂上色时可以采用十字交叉法,即在第一层涂膜呈半干状态时,涂上第二层新鲜的涂料,第二层的笔涂方向与第一层垂直。
六、笔涂上色步骤和操作方法
七、笔涂上色中的注意事项
1.笔涂上色前一定要将产品表面的灰尘、污渍清洗干净。
2.操作中注意笔痕,其中调漆是关键,可适当加入缓干剂。
3.画笔蘸涂料后应在瓶口掭笔,防止涂料过多。
4.建议采用十字交叉法涂装,切忌来回刷涂。
5.如果需要调色,建议按用量一次配足。
6.涂料干透后再进行下一个笔涂工序。
一、任务准备
根据任务要求提前准备相应的工具、材料和劳动保护用品等,见表。
任务实施
工具、材料和劳动保护用品清单
二、制定驾驶员模型上色工艺
挖掘机驾驶员模型的外形比较小,颜色较多,为了提高上色效率,选择笔涂工艺进行上色。模型笔涂上色的工艺如下:模型预处理→笔涂底漆→处理缺陷→笔涂面漆→处理缺陷→笔涂局部面漆→喷涂光油。
任务实施
三、驾驶员模型的笔涂上色
1.模型预处理
(1)擦拭模型
使用工业擦拭纸或擦拭棒蘸酒精擦拭模型表面,去除模型表面的油渍、指纹、灰尘。在擦拭和干燥过程中要注意防火。
任务实施
1.模型预处理
(2)准备模型夹具
准备木棒、模型胶水,根据模型特征,在非喷漆面制作笔涂上色手持夹具。
任务实施
2.涂底漆
(1)笔涂底漆
检查无误后对模型各面笔涂灰色水补土。第一次涂水补土的主要目的是遮盖模型缺陷,不需要加稀释剂。笔涂完成后,把竹签插入泡沫板中。
任务实施
2.涂底漆
(2)底漆干燥
设置干燥箱温度为 40~50 ℃,干燥时间为 5 ~ 10 min,以提高干燥效率。
任务实施
2.涂底漆
(3)检查底漆
待底漆干燥后检查效果,涂料干燥前不得用手去接触漆面;涂料干燥后须戴手套触摸和检查,以防止手上的汗液和油脂污染漆面
底漆要完全遮盖基材,不得有笔涂缺陷,如有笔涂缺陷可使用砂纸进行打磨,再次喷涂白色底漆,底漆一般喷涂 2~3次。
任务实施
3.涂面漆
(1)笔涂面漆
先涂大部分颜色的面漆,稀释剂根据涂料的要求,一般涂料与稀释剂的比例为 1∶1,如果模型较大,可以添加 1 ~ 2 滴缓干剂,采用十字交叉法笔涂上色,涂 2 ~ 3 次即可完全遮盖底漆。
任务实施
3.涂面漆
(2)面漆干燥
设置干燥箱温度为 40~50 ℃, 干燥时间为 5 ~ 10 min,以提高干燥效率。
任务实施
3.涂面漆
(3)检查面漆
每涂一层面漆,就应检查一次效果,如有缺陷要及时处理后再进行笔涂。
任务实施
3.涂面漆
(4)笔涂局部面漆
等大面积面漆笔涂完成且涂料彻底干燥后,进行局部图案的笔绘,注意要少添加或者不加稀释剂,以防止因涂料过稀而污染模型,涂料与稀释剂的比例为 1∶0.3,或可利用遮盖胶带和遮盖液进行保护处理。
任务实施
4.喷涂光油
光油一般喷涂 2 ~ 3 层,光油的喷涂必须在面漆完全干燥后进行,光油喷涂是整个涂装的最后操作,喷涂时要注意自喷漆罐的操作方法。
如光油层需要进一步处理,应增加光油层的喷涂层数,且必须等光油层彻底干燥后再进行,在打磨时操作要轻柔,以免将光油层磨穿。
任务实施
5.清理场地
使用酒精或溶剂擦拭模型、工具和场地时,现场禁止出现明火,并且注意开窗通风,清扫人员佩戴个人防护用品,蘸有酒精和溶剂的工业擦拭纸应丢弃在专用的垃圾桶内。
任务实施
四、质量检验
1.产品检验
对照表检查挖掘机驾驶员模型笔涂上色质量和安全文明生产情况,并做好记录。
任务实施
驾驶员模型笔涂上色质量检验表
2.产品缺陷和质量分析
参照表所列笔涂上色常见缺陷的产生原因、预防措施和解决方法,对存在缺陷的产品进行修复和处理。
任务实施
笔涂上色常见缺陷的产生原因、预防措施和解决方法
任务测评
按表所列评分标准进行测评,并做好记录。
任务实施
实训评分标准

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