СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ 3D-ПЕЧАТИ

1. Способ отделки поверхности деталей, изготовленных из пластикового материала и полученных с помощью 3D-печати, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
a) помещение по меньшей мере одной детали, которая нуждается в такой обработке, в герметично закрываемую камеру, оснащенную нагревательными элементами;
b) подачу регулируемого количества используемого в процессе жидкого пластификатора в указанную камеру;
c) герметичное закрывание указанной камеры и активирование указанных нагревательных элементов для повышения температуры в указанной камере до рабочей температуры, которая ниже температуры кипения указанного используемого в процессе пластификатора, тем самым образующее смесь из воздуха и паров указанного используемого в процессе пластификатора в указанной камере;
d) поддерживание непрерывной циркуляции указанной смеси воздуха/паров в указанной камере, поскольку указанные нагревательные элементы активированы для равномерного поддержания температуры и концентрации паров используемого в процессе пластификатора в указанной камере и для обеспечения одновременного нагревания указанной детали, так что температура ее поверхности по существу равна температуре указанной смеси и на указанной поверхности не происходит конденсация паров используемого в процессе пластификатора;
e) поддерживание указанной рабочей температуры указанной детали в течение предопределенного времени, достаточного для обеспечения непосредственного контакта между указанными парами используемого в процессе пластификатора и поверхностью указанной детали и впитывания указанных паров на желаемую глубину под поверхностью детали, при этом указанная рабочая температура чуть выше температуры стеклования смеси пластикового материала и впитанных паров используемого в процессе пластификатора;
f) по истечении указанного предопределенного времени прекращение указанного нагревания и выкачивание указанной смеси воздуха/паров из указанной камеры в средство отделения пара путем конденсации;
g) удаление обработанной детали из указанной камеры.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная рабочая температура не более чем на 10°C выше температуры стеклования указанной смеси пластикового материала и используемого в процессе пластификатора, предпочтительно не более чем на 5°C выше.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что деталь подвергают воздействию паров используемого в процессе пластификатора на время в диапазоне от 20 до 80 минут.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что используемый в процессе пластификатор подают в виде упакованных доз с объемом, соответствующим объему камеры обработки, причем объем указанного используемого в процессе пластификатора находится в диапазоне от 2 до 10 мл на литр объема указанной камеры, предпочтительно от 2 до 5 мл.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что после этапа отделения используемого в процессе пластификатора путем конденсации остаточную смесь воздуха/паров отфильтровывают в жидкости, способной впитывать или нейтрализовывать остаточный используемый в процессе пластификатор.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что инертный газ, смешанный с указанными парами используемого в процессе пластификатора, содержится в указанной камере.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что рабочее давление в указанной камере обработки составляет от 125 до 150 кПа.
8. Способ по любому из пп. 1–6, отличающийся тем, что рабочее давление в указанной камере обработки ниже атмосферного давления.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что температуру в указанной камере обработки быстро повышают выше рабочей температуры и затем дают ей снизиться до указанной рабочей температуры.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанная обрабатываемая деталь изготовлена из ABS и указанным используемым в процессе пластификатором является ацетон, при этом указанная рабочая температура составляет от 30 до 40°C.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что время обработки составляет от 30 до 50 минут.
12. Устройство для отделки поверхности деталей, изготовленных из пластикового материала и полученных с помощью 3D-печати, отличающееся тем, что оно содержит:
- герметично закрываемую камеру (11) для размещения в ней по меньшей мере одной детали, нуждающейся в такой обработке;
- средства (20, 22) подачи регулируемого количества используемого в процессе жидкого пластификатора в нижнюю часть указанной камеры;
- нагревательные элементы (15, 17), расположенные по меньшей мере в указанной нижней части указанной камеры для нагревания указанного используемого в процессе жидкого пластификатора, тем самым образующие, когда указанная камера герметично закрыта, смесь воздуха и паров указанного используемого в процессе пластификатора, и для повышения температуры указанной смеси воздуха/паров до рабочей температуры, которая ниже температуры кипения указанного используемого в процессе пластификатора;
- средство (18) поддержания равномерной циркуляции указанной смеси воздуха/паров в указанной камере (11) во время этапа нагревания и во время этапа поддерживания при указанной рабочей температуре в течение предопределенного времени, достаточного для обеспечения непосредственного контакта паров указанного пластификатора с поверхностью указанной детали и впитывания указанных паров на желаемую глубину под поверхностью изделия;
- средство (24) отделения указанных паров используемого в процессе пластификатора от указанной смеси воздуха/паров, которое может сообщаться с указанной камерой по истечении указанного предопределенного времени воздействия.
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что указанные средства подачи регулируемого количества используемого в процессе пластификатора содержат кожух (20) для упакованной дозы указанного используемого в процессе пластификатора и канал (21) для обеспечения сообщения указанного кожуха (20) с указанной камерой (11).
14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что указанная упакованная доза имеет форму прокалываемой капсулы (C), причем средство прокалывания указанной капсулы (48) расположено в нижней части указанного кожуха (20) для того, чтобы позволить ее содержимому вытекать в указанную камеру по указанному каналу (21).
15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что средства (22) оптического обнаружения предусмотрены для обнаружения предопределенной идентифицирующей метки на указанной капсуле для того, чтобы обеспечить прокалывание капсулы.
16. Устройство по любому из пп. 12–15, отличающееся тем, что в указанной камере (11) предоставлен вентилятор (18), приводимый в действие внешним устройством типа двигателя (19) для создания циркуляции смеси воздуха/пара и равномерного распределения указанной смеси в указанной камере.
17. Устройство по любому из пп. 12–16, отличающееся тем, что указанное средство (24) отделения указанных паров используемого в процессе пластификатора от указанной смеси воздуха/пара содержит термоэлектрический конденсатор.
18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что указанный термоэлектрический конденсатор относится к типу конденсаторов с элементами Пельтье, охлаждаемых охлаждающей текучей средой в замкнутом контуре.
19. Устройство по п. 17 или 18, отличающееся тем, что содержит корпус (27), имеющий герметично закрытую внутреннюю часть, содержащую ребра (28), имеющие тепловое соединение с горячей стороной указанных элементов Пельтье, причем указанная внутренняя часть выполнена с возможностью сообщения с указанной камерой (11) посредством насоса (25) для того, чтобы позволить указанной смеси воздуха/паров циркулировать во внутренней части указанного корпуса (27).
20. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что указанный конденсатор (70) представляет собой конденсатор (72) с элементами Пельтье, и который непосредственно сообщается с указанной камерой (11) посредством отверстий (73, 74), образованных на одной из его сторон внутри указанной камеры, причем противоположная сторона контактирует с холодной стороной элементов (72) Пельтье, при этом средство (78) обеспечения циркуляции указанной смеси воздуха/пара в указанном конденсаторе расположено в одном из указанных отверстий (73), а горячая сторона элементов Пельтье контактирует со средством (71) теплообмена для отвода производимого тепла.
21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что указанное средство (78) обеспечения циркуляции указанной смеси воздуха/пара в указанном конденсаторе также служит в качестве средства обеспечения циркуляции смеси воздуха/пара в указанной камере (11), когда указанный конденсатор не работает, во время этапа нагревания используемого в процессе пластификатора и во время этапа поддерживания неизменной указанной рабочей температуры, когда деталь подвергают воздействию паров используемого в процессе пластификатора.
22. Устройство по любому из пп. 12–21, отличающееся тем, что дополнительные нагревательные элементы (17) расположены на боковых стенках указанной камеры (11).
23. Устройство по любому из пп. 12–22, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство (39) фильтрации, выполненное с возможностью сообщения с указанной камерой после обработки смеси воздуха/паров в указанном средстве (24) отделения.
24. Устройство по п. 23, отличающееся тем, что указанное средство фильтрации содержит барботажное устройство (40), погруженное в жидкость, способную впитывать или нейтрализовывать остаточный используемый в процессе пластификатор, содержащийся в указанной смеси воздуха/паров после обработки в указанном средстве (24) отделения.
25. Устройство по любому из пп. 12–24, отличающееся тем, что дополнительно содержит установленное снаружи средство (16) охлаждения для охлаждения указанной камеры (11).
26. Устройство по любому из пп. 12–25, отличающееся тем, что указанная камера имеет форму резервуара (11), расположенного внутри внешнего кожуха (10), содержащего и поддерживающего указанный резервуар, причем указанный резервуар может герметично закрываться крышкой (12), при этом в указанном внешнем кожухе (10) расположен изолирующий внутренний кожух (54), ограничивающий зазор (55) с указанным резервуаром (11), причем указанные средства (20, 22) подачи регулируемого количества указанного используемого в процессе пластификатора в указанные средства (24, 70) отделения указанной смеси воздуха/паров расположены в указанном внешнем кожухе (10).
27. Устройство по любому из пп. 12–26, отличающееся тем, что дополнительно содержит микропроцессор (53) для управления работой устройства.