3D tisk flexibilních forem pro reprodukci voskových silikonových vzorů a forem z platinovo vytvrzeného silikonu.
Silikony a pryže jsou v dílně výrobců forem dobře známými materiály. Se zavedením flexibilních pryskyřic pro 3D tisk se objevilo více možností pro výrobu zakázkových flexibilních forem přímo z 3D tiskárny. Liqcreate partner pan Dombrun – známý pro svou práci na castingu –testovala řadu flexibilních Liqcreate pryskyřice pro tuto práci.
V tomto článku se zaměříme na dva pracovní postupy s flexibilními 3D tištěnými formami. Prvním je výroba 3D tištěné gumové formy pro voskové repliky, například pro výrobu šperků nebo uměleckých děl. V tomto případě se flexibilní forma vytiskne 3D tiskem a do dutiny se nalije tekutý vosk. Vosk se ochladí a ztuhne. Po několika minutách je dostatečně těžké formu otevřít a vytvoří se tuhý kus čistého vosku. Tento díl lze použít pro vytavitelné lití a soustružení do jakéhokoli kovu.
Ve druhém kroku se flexibilní formy také tisknou 3D tiskem z pryskyřice, ačkoli nyní je dutina vyplněna RTV silikonem (adičně vytvrzovaným, platinou katalyzovaným). Myšlenka tohoto přístupu spočívá v tom, že skutečný silikonový díl může být použit buď jako finální díl, nebo jako samotná předloha formy (například pro odlévání kovů s nízkým bodem tání, jako je cín a olovo). V mnoha případech se tvar bude lišit od našeho příkladu. Pracovní postup v tomto článku ukazuje, že adičně vytvrzovaný silikon katalyzovaný platinou může fungovat s těmito 3D tištěnými fotopolymerními pryskyřicemi.
Obrázek od pana Dombruna: Finální odlitek vstřikovacího vosku Ferris ve formě vyrobené 3D tiskem Liqcreate Flexible-X pryskyřice.
Testování flexibilní 3D tiskové pryskyřice pro reprodukci voskových vzorů a platinou vytvrzeného silikonu.
At Liqcreate Byly testovány naše tři flexibilní pryskyřice:
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex je průsvitná tyrkysově modrá fotopolymerní pryskyřice s vynikající zpracovatelností a rychlostí tisku na MSLA a DLP 3D tiskárny. Díly z tohoto materiálu vyrobené 3D tiskem mají výjimečnou flexibilitu a nízkou povrchovou tvrdost 63 Shore A. Je vhodný pro prototypování.
Flexible-X je pevný a zároveň pružný materiál a velmi příjemný na omak... I zde jsou detaily dobře definované a po plavbě ve vodě je výsledek bezchybný
Pan Dombrun - Odborník na slévání šperků
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je neprůhledná černá fotopolymerní pryskyřice pro otevřené MSLA, DLP a laserové 3D tiskárny. Díly z tohoto materiálu vyrobené 3D tiskem mají výjimečnou flexibilitu. Liqcreate Flexible-X je kompatibilní s otevřenými DLP, LCD, MSLA a SLA 3D tiskárny v rozsahu 385–420 nm. Jeho nízká tvrdost 55 Shore A a prodloužení až 160 % ho činí ideálním pro výrobu měkkých a elastických dílů pro průmyslové použití.
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X je čirá fotopolymerní pryskyřice, kterou lze zpracovávat na většině 3D tiskáren na bázi pryskyřice. Díly z tohoto materiálu vyrobené 3D tiskem jsou mimořádně měkké s tvrdostí Shore A 43 a mají velkou flexibilitu. Jeho vlastnosti simulují měkký TPU a silikon, což z něj činí ideální materiál pro výrobu digitálních mřížkových pěn, měkkých nástrojů na konce ramen (EOAT) pro roboty, průchodek, měchů a elastických průmyslových dílů.
Vstřikovací vosk Ferris
Pro tento test byl vybrán vstřikovací vosk Ferris. Ferris je tvrdý a houževnatý vosk, který je ideální pro formy s obtížnými rohy. Tento vosk obsahuje vestavěné separační prostředky, které usnadňují extrakci. Umožňuje snadné a čisté vyjmutí složitých vzorů. Teplota vstřikování: 155 °C / 68 °F.
Platinou vytvrzený RTV silikon s pryskyřicí pro 3D tisk
Jako RTV silikon byl použit silikonový kaučuk TFC Troll Factory Type 3 HB Tin Casting Heat Resistant RTV 1:1TFC. Jedná se o adičně vytvrzující (platinou katalyzovaný) dvousložkový silikonový kaučuk, který vulkanizuje při pokojové teplotě (RTV). Jedná se o tekutý formovací silikon, který nevyžaduje vnější teplo ani vakuum. Podle pana Dombruna je tento silikon bezvadný pro otevřenou formu a dobře se rozlévá do dutin. Vytvrdne za 2 minut a není nutné jej umisťovat do vakua. Není však možné jej použít v uzavřené formě.
Příprava forem z flexibilní pryskyřice vytištěných 3D tiskem
Důležité je poznamenat, že platinou katalyzované silikony jsou velmi citlivé na kontaminaci. Kontaminace může pocházet ze samotné 3D tiskové pryskyřice nebo z okolí. Kromě potenciálních problémů s vytvrzováním platinou katalyzovaného silikonu mohou kontaminace také narušit detaily ve formě. Před prací s platinou katalyzovaným silikonem je důležité formy důkladně vyčistit. Po opláchnutí vodou pan Dombrun používá čisticí techniku, aby flexibilní formy byly extrémně čisté. Používá dvě metody, první je použití sady barev na okna Marabu 04060004873. Jeho doporučení je vytvořit homogenní silnou vrstvu a nechat ji 2 hodiny působit. Odstraní se tak zbývající prach a lze ji použít jako ochrannou fólii. Je však důležité, aby formy byly před nanesením této vrstvy co nejčistší. Alternativně používá čistý latex. Ten je tekutější, rychleji schne a lze jej nanášet štětcem. V případě potřeby naneste druhou vrstvu po 30 minutách. Produkty jako Reschimica Latex Pro lze použít, ale je třeba poznamenat, že většina z nich obsahuje amoniak, což není vždy žádoucí.
Jednoduchý a účinný tip pro odstranění prachu nebo zbytků po broušení a zejména pro ochranu a konzervaci potištěných dílů. Po očištění a úplném vysušení povrch přetřete barvou na okna (používá se na syntetické vitráže).
Jednoduše naneste tenkou vrstvu a nechte dobře zaschnout. Povrch se stane průsvitným. Váš vyčištěný kus můžete bez problémů skladovat.
Fólii jednoduše odstraníte a povrch vašeho šperku bude čistý. Pan Dombrun tento produkt používá také k maskování a konzervaci potištěných šperků.
Testování gumových forem vytištěných na 3D tiskárně!
Flexibilní pryskyřičné formy vytištěné 3D tiskem byly vytištěny na Phrozen Sonic Mini 8D tiskárna z pryskyřice 3K S s výchozím nastavením Liqcreate parametry 3D tisku z pryskyřiceTento první návrh formy byl vytištěn přímo na konstrukční desku s několika dalšími podpěrami po stranách.
Obrázek: Forma vytištěná na 3D tiskárně Liqcreate Premium Flex před testováním.
Podle pana Dombruna „Premium Flex Má příjemnou průhlednost, zůstává pružný bez tvarové paměti. Guma je pevná, viz chování s voskem při 78–83 °C.“
Ve výchozím nastavení tisku a s touto orientací je v tomto průsvitném materiálu patrné mírné rozpíjení. Některé malé dutiny v pozadí a písmena nebyla vytištěna plně detailně. Parametry a orientaci lze vylepšit, aby se tyto vady omezily.
Obrázek: Forma vytištěná na 3D tiskárně z flexibilní pryskyřice Liqcreate Premium Flex po injekční aplikaci s vstřikovacím voskem Ferris.
Odlévání vosku probíhalo při teplotě zhruba 80 °C. Chybí poměrně dost detailů, není to ideální kombinace materiálu, procesu a vosku. Teplota odlévání a/nebo formy by pravděpodobně měla být vyšší.
Obrázek: Forma vytištěná na 3D tiskárně Liqcreate Premium Flex po nalití RTV silikonu (s platinovou katalýzou) do dutiny formy.
RTV silikon (adiční vytvrzování, platinovou katalyzací) si na druhou stranu vedl mnohem lépe a detaily jsou viditelné. Téměř kompletní kopie flexibilní 1D tištěné pryskyřičné silikonové formy v měřítku 1 na 3. Podle pana Dombruna „Žádný problém s nalitím platinou katalyzovaného RTV silikonu do otevřené formy, bez vakua a bez reakce s flexibilní 3D tiskovou pryskyřicí. Zkuste, jestli to půjde dobře s uzavřenou formou! V každém případě velmi dobré detaily.“
Stejný test byl proveden s Liqcreate Elastomer-XForma byla umístěna stejným způsobem na stejné tiskárně. I když některé detaily jsou lepší ve srovnání s Premium FlexNěkteré části, jako například písmeno „L“, by mohly být na podstavci detailnější. Mohla by pomoci optimálnější orientace a mírně kratší expoziční doba. V tomto experimentu to není testováno.
Obrázek: Forma vytištěná na 3D tiskárně Liqcreate Elastomer-X před testováním.
Podobné výsledky byly získány při vstřikování vosku (špatný výsledek) a při lití RTV silikonu (dobrý výsledek) ve srovnání s Premium FlexPodle pana Dombruna „Nicméně, aby to bylo praktičtější pro vstřikování vosku, provedl jsem tři testy s různými teplotami a tlakem, bez jemných detailů. A povrch formy byl od začátku trochu lepkavý.“
Obrázek: Forma vytištěná na 3D tiskárně Liqcreate Elastomer-X po injekční aplikaci s vstřikovacím voskem Ferris.
Obrázek: Forma vytištěná na 3D tiskárně Liqcreate Elastomer-X po nalití RTV silikonu (s platinovou katalýzou) do dutiny formy.
Silikon RTV kopíroval téměř všechny detaily Elastomer-X plíseň a fungovala dobře.
Stejný test byl proveden s Liqcreate Flexible-XForma byla umístěna stejným způsobem na stejné tiskárně. Protože se jedná o neprůhledně černý materiál, je zde lehké rozpíjení menším problémem a detaily jsou v této formě pěkně vytištěny s výchozími parametry 3D tisku.
Obrázek: Formy vytištěné 3D tiskem Liqcreate Flexible-X před testováním.
Podle pana Dombruna "Flexible-X, pevný a zároveň pružný materiál, s nímž se velmi příjemně manipuluje. Spousta detailů a naštěstí jsem dostal použitelnou uzavřenou formu. Tak jsem uzavřenou formu rozřízl na dvě části, detaily jsou i tam dobře definované, docela rychle se zapráší, ale po průchodu vodou je výsledek bezchybný.“
Obrázek: Forma vytištěná na 3D tiskárně Liqcreate Flexible-X po injekční aplikaci s vstřikovacím voskem Ferris.
Jak uzavřená, tak otevřená forma daly dobré výsledky. V některých rozích chybí malý text, protože byla potřeba vyšší teplota vosku / teplejší forma. Podle pana Dombruna: „Výsledek je dostatečný k tomu, abyste mohli pokračovat v odlévání, ať už je to jednoduchá nebo dvojitá forma. V ideálním případě se vyrobí dvoudílná forma s hranou 8 až 10 mm a kuželovým otvorem pro vstřikování. Pro mě je tato pryskyřice pro tento typ formování velmi vhodná.“
Obrázek: Forma vytištěná na 3D tiskárně Liqcreate Flexible-X po nalití RTV silikonu (s platinovou katalýzou) do dutiny formy.
Jak se očekávalo, guma RTV si také vedl dobře s Flexible-X formy.
Obrázek: Kompozice Liqcreate flexibilní pryskyřice vytištěné na 3D tiskárně jako forma pro lití RTV silikonu (s platinovou katalýzou) do dutiny formy.
Shrnutí prvního testu vosku a silikonu
Cituji pana Dombruna: „Pokud chcete vytisknout jednu nebo dvě formy pro vstřikování vosku při odlévání roztaveného kovu nebo do jedné formy pro silikon (na mýdlo, svíčku nebo jiné výlisky),“ Flexible-X je nejlepší volbou: Flexibilní. Je pevný, nemá tvarovou paměť, má velmi dobrou povrchovou úpravu, dobře odolává horkému vosku a se silikonem nabízí vynikající detaily. Po testování je zde návrh ideální formy pro vstřikování vosku.
Zdokonalování procesu.
U prvního návrhu otevřené formy je obtížné kontrolovat zadní stranu dílu. První otevřená forma byla úspěšně vytištěna pouze v roce Flexible-X pryskyřice. Hlavně proto, že návrh postrádal odtokové otvory. Po návrhu nové dvoudílné formy testování pokračuje s Flexible-X.
Formy měly ostré úhly, a proto se tisk prováděl pod úhlem na podpěrách v tiskárně. Kvůli orientaci se ve formě a také ve voskových kouscích, které z této formy vyšly, vyskytují linie vrstev. Test nebyl z časových důvodů prodloužen, ale pokud by forma byla navržena tak, aby se dala tisknout pod úhlem 90°, kvalita by byla ještě lepší!
Detaily jsou velmi dobře viditelné. Forma navíc po 20 výstřelech nevykazovala žádné známky degradace. Tento vstřikovací vosk Ferris nemá žádnou přilnavost k... Flexible-X plísně, takže se očekává, že nějakou dobu přežije.
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je neprůhledná černá fotopolymerní pryskyřice pro otevřené MSLA, DLP a laserové 3D tiskárny. Díly z tohoto materiálu vyrobené 3D tiskem mají výjimečnou flexibilitu a skvělé odrazové vlastnosti. Liqcreate Flexible-X je kompatibilní s otevřenými DLP, LCD, MSLA a SLA 3D tiskárny v rozsahu 385–420 nm. Jeho nízká tvrdost 55 Shore A a prodloužení až 160 % ho předurčují pro výrobu měkkých a elastických dílů pro průmyslové použití. Kompatibilní s (RTV) platinou katalyzovanými, adičně vytvrzovanými silikony.
Klíčové benefity |
Kompatibilita s 3D tiskárnami |
| · Vysoká tažnost | · Řada Epax3D a Nexa3D XiP |
| · Vynikající odraz | · Phrozen & Anycubic série |
| · Dobrá pevnost v tahu | · Shining3D AccuFAB-L4K |
| · Odolný a měkký povrch | · Asiga & série W2P |
| · Kompatibilní s (RTV) platinou katalyzovanými, adičně vytvrzovanými silikony | · A mnoho dalších |
