黑馬創(chuàng)客 3D打印對象拋光出新招
有這么一匹黑馬創(chuàng)客，他的3D打印成品拋光別出新裁。用超聲波霧化丙酮來為3D打印對象拋光.ok,在這之前，來想想身邊的超聲波應(yīng)用。比如，你去專業(yè)眼鏡店洗眼鏡，用的就是超聲波洗鏡，比你用抹布擦拭可是強(qiáng)N倍哦。這就是典型的超聲波應(yīng)用。同理，本文要介紹的黑馬創(chuàng)客，就是根據(jù)這個原理，來對3D打印對象進(jìn)行拋光的，只不過用的是超聲波霧化丙酮來實現(xiàn)。黑馬就是黑馬，能舉一反三的應(yīng)用到3D打印上面，贊。具體內(nèi)容，請往下看。
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在觀賞正文之前，先來個超聲波知識的普及：
什么是超聲波？(源自百度百科)
超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大于人的聽覺上限而得名。
科學(xué)家們將每秒鐘振動的次數(shù)稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲(Hz)。我們?nèi)祟惗淠苈牭降穆暡l率為20Hz-20000Hz。因此，我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。通常用于醫(yī)學(xué)診斷的超聲波頻率為1兆赫茲-30兆赫茲。
理論研究表明，在振幅相同的條件下，一個物體振動的能量與振動頻率成正比，超聲波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動的頻率很高，因而能量很大.在中國北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，就可以增加室內(nèi)空氣濕度，這就是超聲波加濕器的原理。如咽喉炎、氣管炎等疾病，很難利用血流使藥物到達(dá)患病的部位，利用加濕器的原理，把藥液霧化，讓病人吸入，能夠提高療效。利用超聲波巨大的能量還可以使人體內(nèi)的結(jié)石做劇烈的受迫振動而破碎，從而減緩病痛，達(dá)到治愈的目的。超聲波在醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用非常廣泛，可以對物品進(jìn)行殺菌消毒。
ok,看完簡介，咱們看黑馬創(chuàng)客怎么實現(xiàn)為3D打印對象拋光的。
使用桌面3D打印機(jī)打印出來的物品表面往往會出現(xiàn)一圈圈的紋路，這是該熔融沉積成型（FDM）技術(shù)本身所固有的特點(diǎn)。為了使其表面顯得更加光滑一點(diǎn)，很多3D打印愛好者在使用ABS材料打印完畢之后，往往會使用丙酮蒸汽對其進(jìn)行表面處理，消除其中的紋路。
丙酮是一種很容易在市場上買到的溶劑，它總體上比較安全，而且效果比較好，當(dāng)其與ABS對象接觸時，很容易就會溶解其表面的紋路，使其看上去比較光滑閃亮。這個過程如果完成得好的話，會讓您輕而易舉地擺脫FDM 3D打印技術(shù)所固有的層線。
不過，需要注意的是，盡管丙酮總體上比較安全，但它仍然是一種化學(xué)溶劑，接觸過多的話仍然會引起人體的不良反應(yīng)，比如頭疼等。而且其拋光處理效果往往會出現(xiàn)表面效果不一致，過度暴露在丙酮蒸汽中導(dǎo)致一些打印細(xì)節(jié)也會被溶解掉等。甚至有些3D打印愛好者警告稱如果丙酮蒸汽接觸到太多熱量的話有可能爆炸。
針對這些情況，來自科技博客 EngineerDog的Mike發(fā)明了一種被他稱為超聲霧化3D蒸汽拋光機(jī)（Ultrasonic Misting 3D Vapor Polisher）的裝置來改進(jìn)使用丙酮拋光3D打印對象存在的問題。
盡管聽上去十分高大上，但實際上Mike的這個裝置是將一臺普通的超聲波加濕器、一個丙酮存儲容器和一個罐子（作為處理3D打印對象的蒸汽室）結(jié)合在一起做成的。它的處理原理是這樣的，超聲波加濕器通過超聲波震動生成含有丙酮液滴的細(xì)水霧（該水霧的濃密程度可通過一個電位器來控制）。然后，借助一個小空氣泵將這些丙酮水霧吹到放置著3D打印對象的蒸汽室里。這就形成了一個基本上自動化的系統(tǒng)，最大限度地減少了人工的參與，降低了對人體的負(fù)面影響。除此之外，在這個系統(tǒng)里，由于丙酮水霧的濃度是可控的，因此其拋光的精細(xì)度也得到了大幅提升。
如果您對該設(shè)備感興趣的話，Mike在開源硬件熱站Instructables詳細(xì)地分享了他的制作過程，整個裝置完成下來成本大約在40美元左右。不過需要提醒的是，該裝置盡管原理上非常簡單，但是在制作過程中涉及到對加濕器的改造，有大量的手工活，這可不是三五分鐘就能夠完成的。
最后，值得一提的是，Mike還使用這個裝置對經(jīng)過丙酮拋光處理的3D打印對象的強(qiáng)度變化進(jìn)行了對比測試（如上視頻），結(jié)果令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，與我們通常的印象相反，經(jīng)過丙酮處理后，3D打印對象的強(qiáng)度變?nèi)趿耍崟r上，平均來說，經(jīng)過丙酮平滑處理的部件強(qiáng)度大約變?nèi)趿?4%。
怎么樣，這招有沒有學(xué)會這招？
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