预抛光是关键的校正步骤，它弥合了 3D 打印粗糙度与成型精度之间的差距。通过在激光粉末床熔融 (LPBF) 零件上使用高精度砂纸，您可以机械去除固有的制造缺陷——特别是阶梯效应和粘附的未熔粉末——从而形成无缺陷的表面。
核心见解：热塑性成型 (TPF) 的保真度严格受限于初始界面的质量。预抛光消除了物理障碍，使锆基块体金属玻璃能够高均匀度和高精度地镜像模具的精细纹理。
解决打印后零件的局限性
LPBF 工艺的原始输出在打印后很少能立即用于高精度成型。
消除“阶梯效应”
增材制造以层为单位构建零件，导致曲面或斜面上出现微观的阶梯形形貌。
高精度砂纸能有效地使这些脊线平整。这使得几何形状与预期设计相匹配，而不是受限于打印机的分辨率。
去除粘附的未熔粉末
在打印过程中，松散的粉末颗粒经常会粘附在零件表面而未完全熔化。
抛光会去除这些松散粘附的颗粒。如果任其存在，这些颗粒会产生表面噪声，干扰成型过程中的接触区域。
为热塑性成型 (TPF) 进行优化
一旦消除了缺陷，成型过程的物理原理会发生显著变化。
创建更光滑的初始界面
TPF 依赖于模具与材料之间的紧密接触。
预抛光确保初始接触界面光滑且均匀。这最大限度地增加了在热循环期间用于粘合或成型的表面积。
增强纹理镜像
最终目标是将模具的精细纹理转移到锆基块体金属玻璃 (BMG) 上。
由于表面没有缺陷，BMG 可以无阻碍地流入模具的特征中。这使得最终零件能够精确地在整个表面上镜像模具的纹理。
忽视表面处理的风险
虽然增加手动抛光步骤会增加生产时间，但避免它会带来严重的质量问题。
复制精度受损
如果基材未进行抛光，TPF 工艺将基本上“复制”打印的缺陷。
阶梯形图案将阻止精细模具纹理的正确转移。最终的 BMG 零件将呈现出预期模具设计叠加原始打印错误的混合纹理。
表面均匀性不一致
未熔化的粉末会在表面产生随机的高点。
这些不规则性会阻止在成型过程中均匀分布压力。因此，最终的纹理将显得斑驳或失真，而不是连续的。
为您的目标做出正确选择
为确保您的 LPBF 零件为 TPF 做好准备，请考虑您对最终锆基 BMG 组件的具体要求。
- 如果您的主要关注点是表面保真度：您必须进行预抛光以消除所有阶梯效应，确保 BMG 在没有干扰的情况下镜像模具的纹理。
- 如果您的主要关注点是尺寸一致性：使用高精度砂纸去除粘附的粉末，这可以防止随机表面不规则性扭曲最终形状。
准备工作不仅仅是美观；它是精确热塑性成型的功能性先决条件。
总结表：
| 步骤类型 | 物理校正 | 功能优势 |
|---|---|---|
| 找平 | 去除“阶梯”脊线 | 使几何形状与预期的设计 CAD 对齐 |
| 剥离 | 清除未熔化的粘附粉末 | 防止表面噪声和接触干扰 |
| 平滑 | 创建均匀的初始界面 | 最大限度地增加热粘合的接触面积 |
| 镜像 | 清除 BMG 流动的障碍物 | 确保模具纹理的精确复制 |
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参考文献
- Maximilian Frey, Ralf Busch. Thermoplastic forming of additively manufactured Zr-based bulk metallic glass: A processing route for surface finishing of complex structures. DOI: 10.1016/j.matdes.2020.109368
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
