3D printanje fleksibilnih kalupa za reprodukciju uzoraka od voska i kalupa od platinasto očvrslog silikona.
Silikoni i gume su dobro poznati materijali u radionici proizvođača kalupa. Uvođenjem fleksibilnih smola za 3D printanje, dostupno je više opcija za izradu prilagođenih fleksibilnih kalupa direktno iz 3D printera. Liqcreate partner, g. Dombrun – poznat po svom radu na kastingu – testirao niz fleksibilnih Liqcreate smole za ovaj posao.
U ovom članku fokusiramo se na dva toka rada s fleksibilnim 3D printanim kalupima. Prvi je izrada 3D printanog gumenog kalupa za voštane duplikate, na primjer za izradu nakita ili umjetničkih djela. U ovom slučaju, fleksibilni kalup se printa 3D-om, a tekući vosak se sipa u šupljinu. Vosak se hladi i stvrdnjava. Nakon nekoliko minuta kalup je dovoljno teško otvoriti i proizvodi se čvrsti komad čistog voska. Ovaj dio se može koristiti za lijevanje preciznom obradom i obraditi u bilo koji metal.
U drugom koraku, fleksibilni kalupi se također 3D printaju sa smolom, iako je sada šupljina ispunjena RTV silikonom (adiciono očvršćen, platinasto kataliziran). Ideja ovog pristupa je da se pravi silikonski dio može koristiti ili kao konačni dio ili kao sam matrica kalupa (na primjer, za izlijevanje metala niske tačke topljenja poput kalaja i olova). U mnogim slučajevima oblik će biti drugačiji nego u našem primjeru. Tijek rada u ovom članku pokazuje da adiciono očvršćen, platinasto kataliziran silikon može funkcionirati s ovim 3D printanim fotopolimernim smolama.
Slika g. Dombruna: Završno odlijevanje Ferrisovog injekcijskog voska u kalupu napravljenom 3D printanim... Liqcreate Flexible-X smola.
Testiranje fleksibilne 3D smole za reprodukciju voštanih uzoraka i platinasto očvrslog silikona.
At Liqcreate Testirane su naše tri fleksibilne smole:
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex je prozirna tirkizno plava fotopolimerna smola s odličnom obradivošću i brzinom ispisa na MSLA i DLP bazirani na 3D štampačima. 3D štampani dijelovi od ovog materijala imaju izuzetnu fleksibilnost i nisku površinsku tvrdoću od 63 Shore A. Pogodan je za izradu prototipova.
Flexible-X je čvrst i fleksibilan materijal u isto vrijeme i vrlo ugodan za rukovanje... Detalji su i tamo dobro definirani, a nakon prolaska kroz vodu rezultat je besprijekoran
G. Dombrun - Stručnjak za izradu nakita
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je neprozirna crna fotopolimerna smola za otvoreni MSLA, DLP i laserski 3D štampači. 3D štampani dijelovi od ovog materijala imaju izuzetnu fleksibilnost. Liqcreate Flexible-X kompatibilan je s otvorenim DLP, LCD, MSLA i SLA 3D-štampači u rasponu od 385 – 420 nm. Njegova niska tvrdoća od 55 Shore A i izduženje do 160% čine ga savršenim za proizvodnju mekih na dodir i elastičnih dijelova za industrijsku upotrebu.
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X je prozirna fotopolimerna smola i može se obrađivati na većini 3D printera na bazi smole. 3D printeri od ovog materijala su izuzetno mekani sa Shore A od 43 i imaju veliku fleksibilnost. Njegova svojstva simuliraju meki TPU i silikon, što ga čini savršenim za proizvodnju digitalnih rešetkastih pjena, alata za mekane krajeve ruku (EOAT) za robote, ušica, mijehova i elastičnih industrijskih dijelova.
Ferrisov vosak za ubrizgavanje
Za upotrebu u ovom testu odabran je Ferris vosak za injekcije. Ferris vosak za injekcije je čvrst i tvrd vosak koji je idealan za kalupe sa teškim uglovima. Ovaj vosak ima ugrađena sredstva za odvajanje koja su korisna za lako vađenje. Omogućava lako i čisto vađenje za složene uzorke. Temperatura ubrizgavanja: 155°C.
Platinasto očvrsnuti RTV silikon sa 3D printanom smolom
Kao RTV silikon korišten je TFC Troll Factory silikonska guma tip 3 HB za livenje kalaja, otporna na toplinu, RTV 1:1TFC. Riječ je o aditivnoj (platinom kataliziranoj) dvokomponentnoj silikonskoj gumi koja se vulkanizira na sobnoj temperaturi (RTV). To je silikon za lijevanje koji ne zahtijeva vanjsku toplinu ili vakuum. Prema riječima gospodina Dombruna, ovaj silikon je besprijekoran za otvoreni kalup i dobro se ulijeva u šupljine. Stvrdnjava se za 2 minuta i nema potrebe za vakuumom. Međutim, nije ga moguće koristiti u zatvorenom kalupu.
Priprema kalupa od fleksibilne smole štampanih 3D štampačem
Važno je napomenuti da su platinom katalizirani silikoni vrlo osjetljivi na kontaminacije. Kontaminacije mogu poticati od same 3D smole za printanje ili iz okoline. Pored potencijalnih problema sa stvrdnjavanjem platinom kataliziranog silikona, kontaminacije mogu ometati i detalje u kalupu. Važno je dobro očistiti kalupe prije rada sa platinom kataliziranim silikonom. Nakon ispiranja vodom, gospodin Dombrun koristi tehniku čišćenja kako bi fleksibilni kalupi bili izuzetno čisti. Koristi dvije metode, prva je s Marabu 04060004873 kompletom boja za prozore. Njegov savjet je da se napravi homogeni debeli sloj i ostavi da odstoji 2 sata. To će ukloniti preostalu prašinu i može se koristiti kao zaštitni film. Važno je da kalupi budu što čistiji prije nanošenja ovog sloja. Alternativno, koristi čisti lateks. Ovo je tečnije, brže se suši i može se nanositi četkom. Po potrebi, drugi sloj se nanosi nakon 30 minuta. Proizvodi poput Reschimica Latex Pro mogu se koristiti, ali treba napomenuti da većina sadrži amonijak, što nije uvijek poželjno.
Jednostavan i efikasan savjet za uklanjanje prašine ili ostataka brušenja, a posebno za zaštitu i očuvanje otisnutih dijelova. Nakon čišćenja i potpunog sušenja, površinu prekrijte bojom za prozore (koristi se za sintetičko vitraje).
Jednostavno nanesite tanki sloj i ostavite da se dobro osuši. Površina postaje prozirna. Vaš očišćeni komad može se bez problema skladištiti.
Možete jednostavno ukloniti foliju, površina vašeg komada je čista. Gospodin Dombrun također koristi ovaj proizvod za maskiranje, za konzervaciju otisnutog nakita.
Testiranje 3D printanih gumenih kalupa!
Fleksibilni kalupi od smole printani 3D printanim metodom su printani na Phrozen Sonic Mini 8K S 3D printer od smole sa zadanim postavkama Liqcreate Parametri 3D printanja smolomOvaj prvi dizajn kalupa je odštampan direktno na radnoj ploči sa nekim dodatnim nosačima sa strane.
Slika: Kalup 3D printan sa Liqcreate Premium Flex prije testiranja.
Prema riječima gospodina Dombruna "Premium Flex Ima ugodnu prozirnost, ostaje fleksibilan bez pamćenja oblika. Guma je čvrsta, pogledajte ponašanje s voskom na 78-83°C.
U zadanim postavkama ispisa i ovoj orijentaciji prisutno je blago razlijevanje boje na ovom prozirnom materijalu. Neke male šupljine u pozadini i slova nisu detaljno odštampana. Parametri i orijentacija se mogu poboljšati kako bi se smanjili ovi nedostaci.
Slika: Kalup od fleksibilne smole napravljen 3D štampačem Liqcreate Premium Flex nakon injektiranja voskom za injektiranje Ferrisa.
Livenje voska je obavljeno na otprilike 80°C. Nedostaju neki detalji, nije idealna kombinacija materijala - procesa - voska. Vjerovatno bi temperatura livenja i/ili kalupa trebala biti viša.
Slika: Kalup 3D printan sa Liqcreate Premium Flex nakon izlijevanja RTV silikona (platinom kataliziranog) u šupljinu kalupa.
S druge strane, RTV silikon (adiciono stvrdnjavanje, platinasto kataliziran) pokazao se mnogo bolje i detalji su vidljivi. Gotovo potpuna kopija fleksibilnog 1D printanog kalupa od smole u silikonu u omjeru 1 na 3. Prema riječima g. Dombruna. „Nema problema sa izlijevanjem platinasto kataliziranog RTV silikona u otvoreni kalup, bez vakuuma i bez reakcije sa fleksibilnom 3D smolom za printanje. Pogledajte da li će dobro funkcionisati sa zatvorenim kalupom! U svakom slučaju, vrlo dobri detalji.“
Isti test je proveden sa Liqcreate Elastomer-XKalup je pozicioniran na isti način na istom štampaču. Iako su neki detalji bolji u poređenju sa Premium FlexNeki dijelovi poput slova "L" mogli bi biti detaljniji na podlozi. Optimalnija orijentacija i nešto kraće vrijeme ekspozicije mogu pomoći. Ovo nije testirano u ovom eksperimentu.
Slika: Kalup 3D printan sa Liqcreate Elastomer-X prije testiranja.
Slični rezultati sa ubrizgavanjem voska (loš rezultat) i sa izlivanjem RTV silikona (dobar rezultat) dobijeni su u poređenju sa Premium FlexPrema riječima gospodina Dombruna „Međutim, da bi bilo praktičnije za ubrizgavanje voska, napravio sam tri testa s različitim temperaturama i pritiskom, bez finih detalja. A površina kalupa je od početka bila malo ljepljiva.“
Slika: Kalup 3D printan sa Liqcreate Elastomer-X nakon injektiranja voskom za injektiranje Ferrisa.
Slika: Kalup 3D printan sa Liqcreate Elastomer-X nakon izlijevanja RTV silikona (platinom kataliziranog) u šupljinu kalupa.
RTV silikon je kopirao gotovo sve detalje Elastomer-X kalup i dobro je funkcionirao.
Isti test je proveden sa Liqcreate Flexible-XKalup je pozicioniran na isti način na istom štampaču. Pošto je ovaj materijal neprozirno crne boje, lagano prelijevanje je ovdje manji problem, a detalji su lijepo odštampani u ovom kalupu sa zadanim parametrima 3D štampanja.
Slika: Kalupi 3D printani sa Liqcreate Flexible-X prije testiranja.
Prema riječima gospodina Dombruna "Flexible-X, čvrst i fleksibilan materijal u isto vrijeme i vrlo ugodan za rukovanje. Mnogo detalja i srećom, dobio sam upotrebljiv zatvoreni kalup. Tako sam zatvoreni kalup prerezao na dva dijela, detalji su i tamo dobro definirani, prilično brzo se praši, ali nakon prolaza kroz vodu rezultat je besprijekoran.”
Slika: Kalup 3D printan sa Liqcreate Flexible-X nakon injektiranja voskom za injektiranje Ferrisa.
I zatvoreni i otvoreni kalup dali su dobre rezultate. U nekim uglovima nedostaje mali tekst jer je bila potrebna viša temperatura voska / topliji kalup. Prema gospodinu Dombrunu: „Jednostruki ili dvostruki kalup, rezultat je dovoljan za prelazak na lijevanje. Idealno bi bilo napraviti dvodijelni kalup s rubom od 8 do 10 mm, kao i konusnim otvorom za ubrizgavanje. Za mene je ova smola vrlo pogodna za ovu vrstu lijevanja.“
Slika: Kalup 3D printan sa Liqcreate Flexible-X nakon izlijevanja RTV silikona (platinom kataliziranog) u šupljinu kalupa.
Kao što se i očekivalo, RTV guma se također dobro pokazala sa Flexible-X kalupi.
Slika: Kompozicije od Liqcreate Fleksibilne smole 3D printane kao kalup za izlijevanje RTV silikona (kataliziranog platinom) u šupljinu kalupa.
Sažetak prvog ispitivanja voska i silikona
Da citiram gospodina Dombruna: „Ako želite odštampati jedan ili dva kalupa za ubrizgavanje voska za lijevanje rastopljenog metala ili u jedan kalup za silikon (za sapun, svijeću ili druge kalupe),…“ Flexible-X je najbolji izbor: Fleksibilan je. Čvrst je, nema memoriju oblika, ima vrlo dobru površinsku obradu, dobro je otporan na vrući vosak i nudi izvrsne detalje sa silikonom. Nakon testiranja, evo dizajna idealnog kalupa za ubrizgavanje voska.
Usavršavanje procesa.
S prvim dizajnom otvorenog kalupa, teško je kontrolirati stražnju stranu dijela. Prvi otvoreni kalup je uspješno odštampan samo u Flexible-X smola. Uglavnom zato što dizajn nije uključivao otvore za odvod. Nakon dizajniranja novog dvodijelnog kalupa, testiranje se nastavlja sa Flexible-X.
Kalupi su imali oštre uglove i stoga je štampano pod uglom na nosačima u štampaču. Zbog orijentacije, postoje linije slojeva u kalupu, a također i u komadićima voska koji su izašli iz ovog kalupa. Test nije produžen zbog vremenskih ograničenja, ali da je kalup dizajniran na način da se može štampati pod uglom od 90°, kvalitet bi bio još bolji!
Detalji su vrlo dobro vidljivi. Osim toga, kalup nije pokazao nikakve znakove degradacije nakon 20 pucanja. Ovaj Ferrisov vosak za ubrizgavanje nema prianjanje na... Flexible-X plijesni pa se očekuje da će preživjeti neko vrijeme.
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je neprozirna crna fotopolimerna smola za otvoreni MSLA, DLP i laserski 3D štampači. 3D štampani dijelovi od ovog materijala imaju izuzetnu fleksibilnost i odlična svojstva odbijanja. Liqcreate Flexible-X kompatibilan je s otvorenim DLP, LCD, MSLA i SLA 3D-štampači u rasponu od 385 – 420 nm. Njegova niska tvrdoća od 55 Shore A i izduženje do 160% čine ga savršenim za proizvodnju mekih na dodir i elastičnih dijelova za industrijsku upotrebu. Kompatibilan je sa (RTV) platinom kataliziranim, adiciono otvrdnutim silikonima.
Ključne prednosti |
Kompatibilnost sa 3D printerima |
| · Visoko istezanje | · Epax3D serija i Nexa3D XiP |
| · Odličan odskok | · Phrozen & Anycubic serija |
| · Dobra čvrstoća na kidanje | · Shining3D AccuFAB-L4K |
| · Izdržljiv mekan dodir | · Asiga & W2P serija |
| · Kompatibilno sa (RTV) platinom kataliziranim, adiciono vulkaniziranim silikonima | · I još mnogo toga |
