Gießen von Silber 999 durch 3D-Druck von Opfermodellen aus Liqcreate Wax Castable Harz.

Der professionelle Gießer Herr Dombrun dokumentierte den Arbeitsablauf beim Gießen von Silber 999 unter Verwendung von 3D-gedruckten Wachsmodellen für das Wachsausschmelzverfahren mit Liqcreate Wax Castable Harz. Zuvor dokumentierte Herr Dombrun verschiedene schnelle Ausbrennzyklen für ihre 3D-Druck- und Gussverfahren für Bronze- und Messingharz durch die Nutzung Liqcreate Wax Castable Harz. Herr Dombrun erzählt seine Geschichte:  „Ich habe benutzt Liqcreate Wax Castable Harz für ein paar Jahre, das sich als von ausgezeichneter Qualität und sehr angenehm zu verarbeiten erweist. Es ist wichtig, den Prozessablauf einzuhalten, sonst Das Ergebnis kann je nach Temperatur, Qualität der FEP-Folie, Position des Teils und der Stützen variieren. Wenn Sie es richtig machen, hat das Endteil immer die gleiche hohe Qualität. Für 2025 wird ein Buch geschrieben, das sich auf Wachsausschmelzverfahren mit 3D-Druck, Schmuckherstellung, Gravur, Gießerei und mehr konzentriert. Es richtet sich an Gießerkollegen, die nach Antworten in dieser Tätigkeit suchen. Obwohl es bereits ziemlich vollständig ist, werde ich nur über die Liqcreate Projekt in diesem Artikel. Ich hoffe, einige Ihrer Fragen zur Verwendung von zu beantworten Liqcreate Wax Castable 3D-Druckharz mit Silber-999-Guss in diesem Artikel.“

Bild des Endergebnisses: Medaillon aus Silber 999 und Schmuck aus Messing.

Entwurf des idealen Testteils für den Schmuckguss.

Herr Dombrun erklärt, wie er dieses Projekt begann, indem er die STL-Datei (digital entworfene Datei) zum Testen entwarf „Um eine Reihe von Hindernissen zu haben, brauche ich sehr feine Details und verschiedene Ebenen im Design, die sowohl einfach als auch komplex sind. Ich habe eine Medaille mit dem Liqcreate Logo und Merkmale der Stadt Utrecht, Niederlande, mit einem Wasserzeichen. Eine kleine Skizze, auch wenn sie noch so einfach ist, ist erforderlich. Einige Teile können komplex sein. Es liegt an Ihnen, über die Machbarkeit nachzudenken. Erstellen Sie eine Reihe von Details wie Einrückungen, Text und alles, was Sie in Ihr Modell einbringen möchten. Es wird einzigartig sein!“

Auf der untenstehenden Skizze können Sie folgende Details finden:

A: Firmenlogo im Relief, leicht gerundet und strukturiert.

B: Der Anfangsbuchstabe des Logos ist am äußeren Rand erhaben.

C: Zeichnung einer der Brücken von Utrecht mit der Balustrade im Relief.

D: ein typisches Haus in Utrecht und der Horizont.

E: Wasserzeichen in feinen Strahlen.

F: Die Marke des Unternehmens.

G: Dicke des Stücks.

Linkes Bild: Die manuelle Skizze der Medaille, die im 3D-Druckverfahren gedruckt werden soll. Liqcreate Wax Castable Harz und in Silber gegossen.

Rechtes Bild: Umwandlung der Skizze in ein 3D-Modell, das 3D-gedruckt werden kann

Vorbereitung für den Harz-3D-Druck

Nachdem die Zeichnungen fertig sind, laden Sie die .STL-Dateien in die Software (Chitubox oder eine andere Slicing-Software). Welche Slicing-Software Sie verwenden, hängt von Ihrem Drucker ab. Chitubox, Lychee und Voxeldance unterstützen die meisten Harz-3D-Drucker der Einstiegsklasse. Manchmal haben die Hersteller von 3D-Druckern ihre eigene Slicing-Software entwickelt. Die Positionierung der Dateien ist von großer Bedeutung. Herr Dombrun fährt fort: „Mit der Zeit habe ich erkannt, dass die Ausrichtung Ihres Teils wichtig ist. Daher ist es von größter Bedeutung, die Stützen an der richtigen Stelle zu platzieren. Wenn die Stützen schlecht platziert sind, hinterlassen sie Spuren in den kleinsten Details. Diese Spuren lassen sich später nur schwer löschen. Wie Sie Ihr Teil positionieren, hängt von der Geometrie und den Details ab, die gespeichert werden sollen. Bei meinem Teil speichert die vertikale Position die Details, erzeugt aber Treppeneffekte an den Rundungen (weniger bei der Anti-Aliasing- und Unschärfeeinstellungen), obwohl mehr Teile auf die Bauplatte passen. Ich platziere das Teil „fast senkrecht“ (Beispiel B: 5-10° Winkel), um unnötige Stützen auf den Flächen zu reduzieren. Ich verstärke die Basis mit einigen großen Stützen, damit das Teil fest auf der Bauplatte hält. Um die Erklärungen einfacher zu machen, habe ich mehrere Positionen ausgewählt. Sie werden sehen, dass die Am besten ist eine vertikale Positionierung in den Bildern unten"

Bild: Positionierung von Schmuckteilen für den 3D-Druck mit Liqcreate Wax Castable Harz in der Slicing-Software von Chitubox.

In Position A wird die Medaille flach auf die Bauplatte gelegt und 6 mm angehoben, bevor sie auf Stützen gelegt wird. Auf diese Weise bleiben die Gravuren erhalten, aber die Rückseite weist viele Stützspuren auf, die später abgeschliffen werden müssen. In Position B wird das Teil senkrecht zur Bauplatte in einem Winkel von 85 bis 95° platziert. Durch diese Positionierung des Teils berühren die Stützen die Rückseite der Medaille nicht mehr. Fügen Sie in allen Fällen 3 große Stützen (E) hinzu. Dies ist für Herrn Dombrun die beste Lösung für Medaillons mit flacher Rückseite. In Position C wird das Medaillon um 20° geneigt. Die Oberfläche mit Details bleibt erhalten, aber die Rückseite wird abgeschliffen! In Beispiel D sind die Ringe ungefähr vertikal. Idealerweise werden sie in einem Winkel von 5° platziert und positionieren nur die erforderlichen Stützen auf dem oberen Innenteil. Die Ergebnisse dieser verschiedenen Druckpositionen sind unten zu sehen. Man sieht, dass die Rückseite von Beispiel B viel besser ist, wobei in allen 3 Fällen der Bereich mit Details (Vorderseite) einwandfrei ist.

Bild: Die Positionierung von Schmuckteilen ist wichtig, um die Detailbereiche zu erhalten und die Handarbeit zu minimieren. Die beste Option wäre Position B.

3D-Druckparameter für Wax Castable Harz.

Herr Dombrun nutzte die Phrozen Sonic Mini 4K Drucker und fand die Einstellungen auf der Liqcreate Website für Wax Castable Harz. Die Druckeinstellungen können für jeden Drucker unterschiedlich sein und viele Parameter sind auf der Liqcreate 3D-Druckharz-Parameterseite.

Bild: 3D-Druckparameter für Liqcreate Wax Castable Harz für die Phrozen Sonic Mini 4K in Chitubox.

In den erweiterten Einstellungen hat Herr Dombrun das Antialiasing auf 8 und die Graustufe auf 2 eingestellt, die Option Unschärfe ist deaktiviert. Aus unseren eigenen Tests bei Liqcreate R&D hat festgestellt, dass die Anti-Aliasing-Einstellung von 8 zu hoch erscheint. In diesem vorherigen Artikel über Anti-Aliasing und Unschärfe für wax castable Harz Liqcreate Ingenieure fanden heraus, dass „Wenn die Pixelung reduziert werden muss, Es ist immer gut, bei einem Grauwert zwischen 0 und 4 zu bleiben und entweder die Unschärfe auszuschalten oder die maximale Unschärfestufe 2 zu verwenden. Beim Einsatz von Anti-Aliasing und Unschärfe weist die Oberfläche weniger definierte Pixel auf und es können einige andere kleinere Defekte wie Streifen einer unscharfen Oberfläche auftreten.“

Bild: Erweiterte Einstellungen in Chitubox, die Herr Dombrun beim Drucken von Schmuck verwendet wax castable Harzteile.

Support-Parameter für Wax Castable Harz.

Herr Dombrun erklärt: „Bei den Stützen folge ich den empfohlene Parameter auf der Liqcrate Website (siehe unten), sie funktionieren sehr gut. Ich habe die Teile-/Plattenhöhe auf 6 mm eingestellt mit einem 120 %-Skate mit einer Dicke von 0.1 mm (das verstärkt die Haftung der wachsgießbaren Harzteile an der Bauplatte).“

Bild: 3D-Druck unterstützt Parameter von Liqcreate Wax Castable Harz für die Phrozen Sonic Mini 4K in Chitubox.

Persönliches Beispiel zur Positionierung.

Herr Dombrun teilt seine persönliche Ansicht zur Positionierung von Teilen: „So mache ich es: ein einfacher und effizienter Prozess! Ich platziere die Teile so vertikal wie möglich, um die Auswirkungen der Stützen zu begrenzen. Durch Klicken auf die Stützen werden die Kufen und die Positionierung der Teile in 6 mm Entfernung von der Platte automatisch vorgenommen. Nachdem ich die Stützen im Automatikmodus (mittlere Stützen) platziert habe, wähle ich die störenden Stützen aus und lösche sie (achten Sie darauf, dass sich kein Harz an einer Stelle oder einem Bereich ansammelt, ohne die Struktur zu schwächen). Dann füge ich manuell 3 schwere Stützen (A) im unteren Bereich des Modells hinzu und manchmal eine oder zwei auf der Rückseite, je nach Teil. Ausgezeichnete Stütze!“

Bild: Herr Dombruns persönliche Vorliebe für die Unterstützung Liqcreate Wax Castable  Harz für Ringe und Medaillons.

3D-Druck mit Liqcreate Wax Castable Harz.

"Stellen Sie sicher, dass die Harztemperatur zwischen 20 und 24 °C liegt. Das Harz neigt dazu, bei niedrigeren Temperaturen (unter 18°C ​​/ 64°F) dicker und fester zu werden. Wenn das Harz kalt ist, legen Sie die Liqcreate Wax Castable Stellen Sie die Flasche vor dem Drucken 15 Minuten lang auf einen Heizkörper oder einen Eimer mit heißem Wasser. Schneiden Sie nach dem Drucken die Teile der Bauplatte ab. Reinigen Sie die Teile anschließend in einem Behälter mit gebrauchtem Reinigungsmittel (wie Bioethanol oder IPA bei einer Temperatur von >18 °C). Waschen Sie es ein zweites Mal mit Ultraschall und einem Reinigungsmittel. Ich empfehle, die Teile mit Druckluft auszublasen und sie für 2 Minuten wieder in das Reinigungsmittel zu legen, um sicherzustellen, dass kein Harz mehr vorhanden ist. Sie werden feststellen, dass der obige Teil sauber und nicht klebrig ist, eine matte Oberfläche hat und gut bedruckt ist. Trocknen Sie ein letztes Mal, indem Sie entweder 30 Minuten warten oder Druckluft verwenden. Schneiden Sie die Stützen vorsichtig ab und UV-Härtung 18 Minuten (für Kleinteile). Untersuchen Sie die Teile vor dem Gießen auf Oberflächenvorbereitung.“ Laut Herrn Dombrun.

Bild: Liqcreate Wax Castable Medaillon aus Harz im 3D-Druckverfahren nach erfolgreichem Druck!

Oberflächenvorbereitung

„Es ist wichtig, dass Ihr 3D-gedrucktes Teil vor dem Gießen in einwandfreiem Zustand ist. Wenn es kleine Mängel gibt, werden diese auch im endgültigen Metallteil sichtbar sein und das Schleifen und Polieren wird länger dauern. Es ist am besten, Schleifen und Polieren des 3D-gedruckten Teils vor dem Gießen. Beginnen Sie mit Schleifpapier der Körnung 360 und 400, dann 1000, und bürsten Sie den Staub ab.“ Laut Herrn Dombrun.

Bild: Herr Dombrun lehnt den 3D-Druck ab Wax Castable Harzteil.

Oberflächenvorbereitung

Herr Dombrun fährt mit seiner Geschichte fort: „Bürsten Sie Ihre Teile nach dem Schleifen gut ab. Sie haben bestimmt Mikrokratzer und vielleicht kleine Löcher oder Defekte. Tragen Sie mit einem Lötkolben einen Tropfen blaues Wachs auf, glätten Sie es mit einer Cutterklinge und reiben Sie es mit einem Nylonstrumpf ab, der mit Feuerzeugbenzin getränkt ist. Polieren Sie die Oberfläche so gut Sie können, bis sie trocken ist. Um Mikrokratzer so weit wie möglich zu reduzieren, verwende ich eine „Popotte“ (selbstgemachte Mischung aus Ferris-Injektionswachs oder mikrokristallinem Wachs, verdünnt mit Toluol oder Methanol, um als Mittel zur Erzielung der bestmöglichen Oberflächenbeschaffenheit zu wirken), die ich über das gesamte Stück verteile, 30 Sekunden einwirken lasse, bürste und poliere mit einem Nylonstrumpf und einer großen Bürste. Zögern Sie nicht, bei Bedarf ein zweites Mal darüber zu gehen, auch bei Gravuren.“ 

Gravuren und Oberflächeneffekte

Laut Herrn Dombrun: „Manchmal ist das Schleifen schwierig und man möchte einen Oberflächeneffekt anwenden (Sie können ihn in der Originalzeichnung über SculptGL sehen). Mit einer Mini-Fräse ist es einfach, eine raue oder geriffelte Oberfläche zu erzeugen. Den Staub gut abbürsten und ein wenig „Popotte“ darüber gehen, polieren und das war’s! Wir sind endlich bereit zum Gießen!“

Bild: Abschließende Oberflächenvorbereitungen (optional) für den Guss mit Liqcreate Wax Castable Harz.

Vorbereitung des Gussbaumes.

Herr Dombrun fährt fort: „Endlich kommen wir zum schwierigsten Teil! Für dieses Projekt habe ich zwei Gussbäume angefertigt, einen für Silber und einen für Messing, um die Positionierung der Teile zu sehen. Geschmolzenes Metall ist wie Wasser, man muss das geschmolzene Metall durch kleine Bahnen leiten. Für mich beginnt alles mit dem Kontakt des Baums mit dem Teil. Der Durchmesser der Bahn muss an die Einschränkungen angepasst werden, aber um nicht mehrere Zuführungen platzieren zu müssen, platziere ich (wenn möglich) nur eine, aber mit größerem Durchmesser. Schneiden Sie die Zuführung vor dem Kleben schräg ab, für das Teil (größere Zuführungsfläche) und ovalisieren Sie die Zuführung für die Ringe. Standardmäßig kommen die größeren Modelle auf den Fuß des Gussbaums, während die kleineren Modelle oben platziert werden.“

Bild: Abschließende Oberflächenvorbereitungen (optional) für den Silberguss mit Liqcreate Wax Castable Harz.

„Es ist nicht einfach, auf diesem Niveau Informationen zu finden. Ich hoffe, ich kann im Folgenden einige Ihrer Fragen beantworten. Verschwenden Sie Ihre Zeit nicht mit dem Versuch, Pulvermischungen zu erstellen. Ich habe ein Rezept gefunden, das ich für Teile ohne allzu viele feine Details verwende, wie Statuetten, die sich ziemlich schwer aus der Form lösen lassen (aber effektiv sind). Also habe ich mich für zwei Pulver von ganz unterschiedlichen Marken entschieden: Optima Prestige und Plasticast. Letzteres ist ideal für zerbrechliche Harzteile. Warum? Optima unterstützt eine höhere Temperatur, ein sehr spürbares und zuverlässiges Ausbrennen. Die Ausbrennzeit beträgt ungefähr 10 Stunden. Plasticast hat einen großen Vorteil beim Gießen von 3D-Wachsharzen, da es während des Ausbrennzyklus eine schützende „Hülle“ bildet. Nicht zu vernachlässigen, wenn es sich um sehr kleine Teile handelt und der Ausbrennzyklus ungefähr 9 Stunden dauert. In diesem Projekt habe ich Plasticast verwendet. Die Zylinder sind fertig, werden bei 24° unter Vakuum gegossen, ruhen einige Stunden, der Schuss wird nach dem Gewicht des Wachses berechnet, siehe Tabellen unten.“ Laut Herrn Dombrun.

Bild: Vorbereitung der Gusszylinder für Silber und Messing mit 3D-gedruckten Liqcreate Wax Castable Harzmuster.

Bild: Herr Dombrun verwendet den Ausbrennplan für die kleinste Küvettengröße von 3″x 3″(7.6 cm x 7.6 cm) in Kombination mit Liqcreate Wax Castable Harz.

Tabelle in Grad Celsius.

Tabelle in Grad Fahrenheit.

Tabelle: Informationen zur Gießtemperatur des Metalls, Gießtemperatur der Küvette und zum Wachs-Metall-Verhältnis.

Eingießen des geschmolzenen Metalls.

Herr Dombrun fährt fort: „Nach der ~9-stündigen Ausbrennzeit ist es an der Zeit, das Metall zu gießen. Ich beginne mit dem 999 Silber (links), das fast geschmolzen ist. Die Gussstücke aus Messing finden Sie auf der rechten Seite. Eine Kolben-/Zylindertemperatur von 550°C wird zum Gießen von Silber mit dicken Stücken und maximal 650°C für dünnere Stücke verwendet. Da ich kleine Zylinder verwende, habe ich nach verschiedenen Tests festgestellt, dass eine Temperatur von 610°C im Kolben mich jedes Mal zufriedenstellt, selbst wenn ich dünne und größere Modelle mische.".

Bild: bereit zum Eingießen der geschmolzenen Metalle (Silber und Messing) in die Gusszylinder

Zeit zum Reinigen der Metallteile

Herr Dombrun fährt fort: „So, fertig! Jetzt muss nur noch gereinigt werden. Bei Silber, das empfindlicher ist, ist Vorsicht geboten. Zuerst mit heißem Wasser bürsten (keine Säure für beide Fälle, ich erkläre später, warum). Dann 2 oder 3 Mal mit Ultraschall reinigen (2x heißes Wasser und 1 Mal Seife + heißes Wasser). Die Oberflächen erscheinen fast sauber. Warum lege ich die Teile nicht in die Ätzsäure? Meine Metalle sind nicht verbrannt, der Plasticast hat das Messing und das Silber geschützt, außerdem ist im 999er Silber kein Kupfer enthalten."

Bild: Reinigung der gegossenen Silber- und Messingteile.

Endbearbeitung und Politur.

„Die Teile sind sauber und die Oberflächenqualität hängt von der Oberflächenvorbereitung des 3D-gedruckten Harzteils ab. In den Bildern unten habe ich Teile auf der Rückseite und ein wenig am Rand des Liqcreate Medaillon. Ich bin einfach mit einer kleinen Messingbürste über die Gravuren gegangen, bevor ich sie poliert habe. Nach dem Schleifen der Rückseite und der Kante mit 600er bis 2500er Körnung kommt das Polieren zum Einsatz. Hier ist das Ergebnis, kein Schleifen auf den Gravuren! Es ist zu beachten, dass das gezeichnete Stück einen Durchmesser von 35 mm hatte. Nach dem 3D-Druck waren es 34.81 mm und in Silber 34.74 mm. Wenn Sie genaue Messungen benötigen, empfiehlt es sich, dies durch Skalieren der STL-Datei auszugleichen oder, wenn möglich, Schrumpfungsfaktoren zu verwenden. Ich möchte der Firma danken Liqcreate dafür, dass ich diesen Test mit ihrem 3D-Druck-Harz Wax Castabe durchführen durfte, das sich als von ausgezeichneter Qualität und sehr angenehm in der Verarbeitung erwiesen hat.“ Laut Herrn Dombrun.

Galerie

Bild: Endteile aus Silber 999 und Messing, hergestellt durch Gießen von 3D-gedruckten Teilen mit Liqcreate Wax Castable Harz.