Τρισδιάστατη εκτύπωση εύκαμπτων καλουπιών για την αναπαραγωγή μοτίβων από κερωμένη σιλικόνη και καλουπιών σιλικόνης σκληρυμένης με πλατίνα.
Οι σιλικόνες και τα καουτσούκ είναι γνωστά υλικά στο εργαστήριο ενός κατασκευαστή καλουπιών. Με την εισαγωγή των εύκαμπτων ρητινών τρισδιάστατης εκτύπωσης, διατίθενται περισσότερες επιλογές για την κατασκευή προσαρμοσμένων εύκαμπτων καλουπιών απευθείας από έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή. Liqcreate συνεργάτης κ. Dombrun – γνωστός για τις δουλειές του στο κάστινγκ –δοκιμάστηκε μια σειρά από ευέλικτα Liqcreate ρητίνες για αυτή την εργασία.
Σε αυτό το άρθρο, εστιάζουμε σε δύο ροές εργασίας με εύκαμπτα τρισδιάστατα εκτυπωμένα καλούπια. Η πρώτη είναι η κατασκευή ενός τρισδιάστατα εκτυπωμένου λαστιχένιου καλουπιού για αντίγραφα κεριού, για παράδειγμα για την κατασκευή κοσμημάτων ή έργων τέχνης. Σε αυτήν την περίπτωση, το εύκαμπτο καλούπι εκτυπώνεται τρισδιάστατα και χύνεται υγρό κερί στην κοιλότητα. Το κερί ψύχεται και στερεοποιείται. Μετά από λίγα λεπτά, είναι αρκετά δύσκολο να ανοίξει το καλούπι και παράγεται ένα άκαμπτο κομμάτι καθαρού κεριού. Αυτό το εξάρτημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χύτευση επενδύσεων και να τοριστεί σε οποιοδήποτε μέταλλο.
Στο δεύτερο βήμα, τα εύκαμπτα καλούπια εκτυπώνονται επίσης τρισδιάστατα με ρητίνη, αν και τώρα η κοιλότητα γεμίζεται με σιλικόνη RTV (προσθετικά σκληρυμένη, καταλυόμενη από πλατίνα). Η ιδέα αυτής της προσέγγισης είναι ότι το πραγματικό σιλικονούχο μέρος μπορεί είτε να χρησιμοποιηθεί ως τελικό μέρος είτε ως το ίδιο το καλούπι (για παράδειγμα, για την έκχυση μετάλλων με χαμηλό σημείο τήξης όπως ο κασσίτερος και ο μόλυβδος). Σε πολλές περιπτώσεις, το σχήμα θα είναι διαφορετικό από ό,τι στο παράδειγμά μας. Η ροή εργασίας σε αυτό το άρθρο δείχνει ότι η σιλικόνη που έχει σκληρυνθεί με προσθήκη, καταλυόμενη από πλατίνα, μπορεί να λειτουργήσει με αυτές τις τρισδιάστατα εκτυπωμένες φωτοπολυμερικές ρητίνες.

Εικόνα από τον κ. Dombrun: Τελική χύτευση κεριού έγχυσης Ferris σε τρισδιάστατα εκτυπωμένο καλούπι κατασκευασμένο με Liqcreate Flexible-X ρητίνη.
Δοκιμή εύκαμπτης ρητίνης τρισδιάστατης εκτύπωσης για την αναπαραγωγή μοτίβων κεριού και σιλικόνης σκληρυμένης με πλατίνα.
At Liqcreate Οι τρεις εύκαμπτες ρητίνες μας δοκιμάστηκαν:
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex είναι μια ημιδιαφανής τυρκουάζ μπλε φωτοπολυμερική ρητίνη με μεγάλη επεξεργασιμότητα και ταχύτητα εκτύπωσης σε MSLA και DLP τρισδιάστατοι εκτυπωτές. Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα εξαρτήματα από αυτό το υλικό έχουν εξαιρετική ευκαμψία και χαμηλή επιφανειακή σκληρότητα 3 Shore A. Είναι κατάλληλο για χρήσεις δημιουργίας πρωτοτύπων.
Flexible-X είναι ένα σταθερό και εύκαμπτο υλικό ταυτόχρονα και πολύ ευχάριστο στο χειρισμό... Οι λεπτομέρειες είναι επίσης καλά καθορισμένες και μετά από ένα πέρασμα στο νερό το αποτέλεσμα είναι άψογο
Κύριος Dombrun - Έμπειρος τεχνίτης κοσμημάτων
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X είναι μια αδιαφανής μαύρη φωτοπολυμερική ρητίνη για ανοιχτό MSLA, DLP και τρισδιάστατους εκτυπωτές με λέιζερ. Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα εξαρτήματα από αυτό το υλικό έχουν εξαιρετική ευελιξία. Liqcreate Flexible-X είναι συμβατό με ανοιχτό DLP, LCD, MSLA και SLA 3D-εκτυπωτές στην περιοχή των 385 – 420nm. Η χαμηλή σκληρότητά του, 55 Shore A, και η επιμήκυνση έως και 160% το καθιστούν ιδανικό για την κατασκευή μαλακών στην αφή και ελαστικών εξαρτημάτων για βιομηχανική χρήση.
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X είναι μια διαφανής φωτοπολυμερική ρητίνη και μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία στους περισσότερους τρισδιάστατους εκτυπωτές με βάση ρητίνη. Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα εξαρτήματα από αυτό το υλικό είναι εξαιρετικά μαλακά με Shore A 3 και έχουν μεγάλη ευελιξία. Οι ιδιότητές του προσομοιώνουν μαλακή TPU και σιλικόνη, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για την παραγωγή ψηφιακών αφρών πλέγματος, εργαλείων μαλακού άκρου βραχίονα (EOAT) για ρομπότ, ροδέλες, φυσητήρες και ελαστικά βιομηχανικά εξαρτήματα.
Κερί έγχυσης Ferris
Το κερί έγχυσης Ferris επιλέχθηκε για χρήση σε αυτήν τη δοκιμή. Το κερί έγχυσης Ferris είναι ένα σκληρό και ανθεκτικό κερί, ιδανικό για καλούπια με δύσκολες γωνίες. Αυτό το κερί διαθέτει ενσωματωμένους παράγοντες αποκόλλησης που είναι χρήσιμοι για εύκολη εξαγωγή. Παρέχει εύκολες, καθαρές εκχυλίσεις για περίπλοκα σχέδια. Θερμοκρασία έγχυσης: 155°C.
Σιλικόνη RTV σκληρυμένη με πλατίνα με ρητίνη τρισδιάστατης εκτύπωσης
Ως σιλικόνη RTV χρησιμοποιήθηκε το TFC Troll Factory Silicone Rubber Type 3 HB Tin Casting Heat Resistant RTV 1:1TFC. Πρόκειται για ένα καουτσούκ σιλικόνης 2 συστατικών με προσθήκη-σκλήρυνσης (με καταλύτη πλατίνας) που βουλκανίζεται σε θερμοκρασία δωματίου (RTV). Είναι μια χύσιμη σιλικόνη χύτευσης που δεν χρειάζεται εξωτερική θερμότητα ή κενό. Σύμφωνα με τον κ. Dombrun, αυτή η σιλικόνη είναι άψογη για ανοιχτό καλούπι και ρέει καλά στις κοιλότητες. Σκληραίνει σε 90 λεπτά και δεν χρειάζεται να τοποθετηθεί υπό κενό. Ωστόσο, δεν είναι δυνατή η χρήση σε κλειστό καλούπι.
Παρασκευή καλουπιών από εύκαμπτη ρητίνη με τρισδιάστατη εκτύπωση
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι σιλικόνες με καταλύτη πλατίνας είναι πολύ ευαίσθητες στις μολύνσεις. Οι μολύνσεις μπορούν να προέλθουν από την ίδια τη ρητίνη τρισδιάστατης εκτύπωσης ή από το περιβάλλον. Εκτός από τα πιθανά προβλήματα με τη σκλήρυνση της σιλικόνης με καταλύτη πλατίνας, οι μολύνσεις μπορούν επίσης να επηρεάσουν τις λεπτομέρειες του καλουπιού. Είναι σημαντικό να καθαρίζετε καλά τα καλούπια πριν εργαστείτε με σιλικόνη με καταλύτη πλατίνας. Αφού το ξεπλύνετε με νερό, ο κ. Dombrun χρησιμοποιεί μια τεχνική καθαρισμού για να καθαρίσει τα εύκαμπτα καλούπια εξαιρετικά. Χρησιμοποιεί δύο μεθόδους, η πρώτη είναι με το κιτ χρώματος παραθύρου Marabu 3. Η συμβουλή του είναι να δημιουργήσετε ένα ομοιογενές παχύ στρώμα και να το αφήσετε να καθίσει για 04060004873 ώρες. Θα αφαιρέσει την υπόλοιπη σκόνη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προστατευτική μεμβράνη. Αν και είναι σημαντικό τα καλούπια να είναι όσο το δυνατόν πιο καθαρά πριν από την εφαρμογή αυτού του στρώματος. Εναλλακτικά, χρησιμοποιεί ένα καθαρό λάτεξ. Αυτό είναι πιο υγρό, στεγνώνει πιο γρήγορα και μπορεί να εφαρμοστεί με πινέλο. Εάν χρειαστεί, μια δεύτερη στρώση μετά από 2 λεπτά. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν προϊόντα όπως το Reschimica Latex Pro, αλλά πρέπει να σημειωθεί ότι τα περισσότερα περιέχουν αμμωνία, η οποία δεν είναι πάντα επιθυμητή.
Απλή και αποτελεσματική συμβουλή για την αφαίρεση σκόνης ή υπολειμμάτων λείανσης και ιδιαίτερα για την προστασία και συντήρηση των τυπωμένων κομματιών. Αφού καθαρίσετε και στεγνώσετε πλήρως, καλύψτε την επιφάνεια με ένα χρώμα παραθύρων (χρησιμοποιείται για συνθετικά βιτρό).


Απλώς απλώστε ένα λεπτό στρώμα και αφήστε το να στεγνώσει καλά. Η επιφάνεια γίνεται ημιδιαφανής. Το έπιπλο σας καθαρίζεται και μπορεί να αποθηκευτεί χωρίς πρόβλημα.
Μπορείτε απλώς να αφαιρέσετε την μεμβράνη και η επιφάνεια του αντικειμένου σας είναι καθαρή. Ο κ. Dombrun χρησιμοποιεί επίσης αυτό το προϊόν για κάλυψη, για τη συντήρηση τυπωμένων κοσμημάτων.


Δοκιμάζοντας τρισδιάστατα εκτυπωμένα λαστιχένια καλούπια!
Τα εύκαμπτα καλούπια ρητίνης που εκτυπώθηκαν με τρισδιάστατη εκτύπωση εκτυπώθηκαν τρισδιάστατα σε ένα Phrozen Sonic Mini Τρισδιάστατος εκτυπωτής ρητίνης 8K S με την προεπιλεγμένη Liqcreate παράμετροι τρισδιάστατης εκτύπωσης ρητίνηςΑυτό το πρώτο σχέδιο καλουπιού τυπώθηκε απευθείας στην πλάκα κατασκευής με μερικά επιπλέον στηρίγματα στα πλάγια.

Εικόνα: Μούχλα τρισδιάστατα εκτυπωμένη με Liqcreate Premium Flex πριν από τη δοκιμή.
Σύμφωνα με τον κ. Ντόμπρουν «Premium Flex έχει ευχάριστη διαφάνεια, παραμένει εύκαμπτο χωρίς μνήμη σχήματος. Το λάστιχο είναι σφιχτό, δείτε τη συμπεριφορά του με κερί στους 78-83°C.
Στις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις εκτύπωσης και σε αυτόν τον προσανατολισμό, υπάρχει κάποια ελαφριά διαρροή σε αυτό το ημιδιαφανές υλικό. Κάποιες μικρές κοιλότητες στο φόντο και τα γράμματα δεν εκτυπώθηκαν με κάθε λεπτομέρεια. Οι παράμετροι και ο προσανατολισμός μπορούν να βελτιωθούν για να μειωθούν αυτά τα ελαττώματα.

Εικόνα: Εύκαμπτο καλούπι από ρητίνη, κατασκευασμένο με τρισδιάστατη εκτύπωση, Liqcreate Premium Flex μετά την ένεση με κερί έγχυσης Ferris.
Η χύτευση με κερί έγινε περίπου στους 80°C. Λείπουν αρκετές λεπτομέρειες, όχι ο ιδανικός συνδυασμός υλικού - διαδικασίας - κεριού. Πιθανότατα η θερμοκρασία χύτευσης ή/και η θερμοκρασία του καλουπιού θα πρέπει να είναι υψηλότερη.
![]()
Εικόνα: Μούχλα τρισδιάστατα εκτυπωμένη με Liqcreate Premium Flex μετά την έκχυση σιλικόνης RTV (καταλυόμενης από πλατίνα) στην κοιλότητα του καλουπιού.
Η σιλικόνη RTV (με προσθήκη-σκλήρυνσης, καταλυτική πλατίνα) από την άλλη πλευρά είχε πολύ καλύτερη απόδοση και οι λεπτομέρειες είναι ορατές. Σχεδόν ένα πλήρες αντίγραφο 1 προς 1 του εύκαμπτου καλουπιού ρητίνης από σιλικόνη, κατασκευασμένο με τρισδιάστατη εκτύπωση. Σύμφωνα με τον κ. Dombrun. «Δεν υπάρχει πρόβλημα με την έκχυση της σιλικόνης RTV με καταλύτη πλατίνας σε ανοιχτό καλούπι, χωρίς κενό και χωρίς αντίδραση με την εύκαμπτη ρητίνη τρισδιάστατης εκτύπωσης. Δείτε αν ταιριάζει καλά με κλειστό καλούπι! Σε κάθε περίπτωση, πολύ καλές λεπτομέρειες.»
Η ίδια δοκιμή πραγματοποιήθηκε με Liqcreate Elastomer-XΤο καλούπι τοποθετήθηκε με τον ίδιο τρόπο στον ίδιο εκτυπωτή. Αν και ορισμένες λεπτομέρειες είναι καλύτερες σε σύγκριση με Premium Flex, ορισμένα μέρη όπως το γράμμα «L» θα μπορούσαν να είναι πιο λεπτομερή στη βάση. Ο βέλτιστος προσανατολισμός και ο ελαφρώς χαμηλότερος χρόνος έκθεσης μπορούν να βοηθήσουν. Αυτό δεν δοκιμάστηκε σε αυτό το πείραμα.

Εικόνα: Μούχλα τρισδιάστατα εκτυπωμένη με Liqcreate Elastomer-X πριν από τη δοκιμή.
Παρόμοια αποτελέσματα επιτεύχθηκαν με την έγχυση κεριού (κακό αποτέλεσμα) και με την έκχυση σιλικόνης RTV (καλό αποτέλεσμα) σε σύγκριση με Premium FlexΣύμφωνα με τον κ. Ντόμπρουν «Ωστόσο, για πιο πρακτικό λόγο, για την έγχυση κεριού, έκανα τρεις δοκιμές με διαφορετικές θερμοκρασίες και πιέσεις, χωρίς λεπτές λεπτομέρειες. Και η επιφάνεια του καλουπιού ήταν λίγο κολλώδης από την αρχή.»

Εικόνα: Μούχλα τρισδιάστατα εκτυπωμένη με Liqcreate Elastomer-X μετά την ένεση με κερί έγχυσης Ferris.

Εικόνα: Μούχλα τρισδιάστατα εκτυπωμένη με Liqcreate Elastomer-X μετά την έκχυση σιλικόνης RTV (καταλυόμενης από πλατίνα) στην κοιλότητα του καλουπιού.
Η σιλικόνη RTV αντέγραψε σχεδόν όλες τις λεπτομέρειες του Elastomer-X μούχλα και λειτούργησε καλά.
Η ίδια δοκιμή πραγματοποιήθηκε με Liqcreate Flexible-XΤο καλούπι τοποθετήθηκε με τον ίδιο τρόπο στον ίδιο εκτυπωτή. Καθώς αυτό το υλικό είναι αδιαφανές μαύρο, η διάχυση φωτός δεν αποτελεί πλέον πρόβλημα εδώ και οι λεπτομέρειες είναι όμορφα τυπωμένες σε αυτό το καλούπι με τις προεπιλεγμένες παραμέτρους τρισδιάστατης εκτύπωσης.


Εικόνα: Καλούπια τρισδιάστατης εκτύπωσης με Liqcreate Flexible-X πριν από τη δοκιμή.
Σύμφωνα με τον κ. Ντόμπρουν "Flexible-X, ένα υλικό σταθερό και εύκαμπτο ταυτόχρονα και πολύ ευχάριστο στο χειρισμό. Πολλές λεπτομέρειες και ευτυχώς, παρέλαβα ένα εύχρηστο κλειστό καλούπι. Έτσι έκοψα το κλειστό καλούπι στα δύο, οι λεπτομέρειες είναι καλά καθορισμένες και εκεί, σκονίζεται αρκετά γρήγορα, αλλά μετά από ένα πέρασμα στο νερό το αποτέλεσμα είναι άψογο.

Εικόνα: Μούχλα τρισδιάστατα εκτυπωμένη με Liqcreate Flexible-X μετά την ένεση με κερί έγχυσης Ferris.
Τόσο το κλειστό όσο και το ανοιχτό καλούπι έδωσαν καλά αποτελέσματα. Σε ορισμένες γωνίες λείπει ένα μικρό κείμενο, καθώς χρειάστηκε καλούπι με υψηλότερη θερμοκρασία κεριού / θερμότερο. Σύμφωνα με τον κ. Dombrun: «Μονό ή διπλό καλούπι, το αποτέλεσμα είναι αρκετό για να προχωρήσετε στη χύτευση. Ιδανικά, κατασκευάζετε ένα καλούπι δύο μερών με άκρη 8 έως 10 mm, καθώς και κωνικό στόμιο για έγχυση. Για μένα, αυτή η ρητίνη είναι ιδανική για αυτόν τον τύπο χύτευσης.»
![]()
Εικόνα: Μούχλα τρισδιάστατα εκτυπωμένη με Liqcreate Flexible-X μετά την έκχυση σιλικόνης RTV (καταλυόμενης από πλατίνα) στην κοιλότητα του καλουπιού.
Όπως αναμενόταν, το ελαστικό RTV είχε επίσης καλή απόδοση με Flexible-X καλούπια.
![]()
Εικόνα: Συνθέσεις του Liqcreate Εύκαμπτες ρητίνες τρισδιάστατα εκτυπωμένες ως καλούπι για την έκχυση σιλικόνης RTV (καταλυόμενης από πλατίνα) στην κοιλότητα του καλουπιού.
Σύνοψη της πρώτης δοκιμής κεριού και σιλικόνης
Για να παραθέσω τα λόγια του κ. Dombrun: «Αν θέλετε να εκτυπώσετε ένα μονό ή διπλό καλούπι για να εγχύσετε κερί για χύτευση λιωμένου μετάλλου ή σε ένα μονό καλούπι για σιλικόνη (για σαπούνι, κερί ή άλλο καλούπι), το Flexible-X είναι η καλύτερη επιλογή: Εύκαμπτο. Είναι ανθεκτικό, δεν έχει μνήμη σχήματος, έχει πολύ καλό φινίρισμα επιφάνειας, αντέχει καλά στο ζεστό κερί και προσφέρει εξαιρετικές λεπτομέρειες με σιλικόνη. Μετά από δοκιμές, ορίστε ο σχεδιασμός του ιδανικού καλουπιού για κερί έγχυσης.

Τελειοποίηση της διαδικασίας.
Με το πρώτο σχέδιο ανοιχτού καλουπιού, είναι δύσκολο να ελεγχθεί η πίσω πλευρά του εξαρτήματος. Το πρώτο ανοιχτό καλούπι τυπώθηκε με επιτυχία μόνο το Flexible-X ρητίνη. Κυρίως επειδή ο σχεδιασμός δεν είχε οπές αποστράγγισης. Μετά το σχεδιασμό ενός νέου καλουπιού 2 μερών, οι δοκιμές συνεχίζονται με Flexible-X.
Τα καλούπια είχαν αιχμηρές γωνίες και γι' αυτό τυπώθηκαν υπό γωνία σε στηρίγματα στον εκτυπωτή. Λόγω του προσανατολισμού, υπάρχουν γραμμές στρώσεων στο καλούπι, αλλά και στα κομμάτια κεριού που βγήκαν από αυτό το καλούπι. Η δοκιμή δεν παρατάθηκε λόγω χρονικών περιορισμών, αλλά αν το καλούπι είχε σχεδιαστεί με τρόπο που να μπορεί να εκτυπωθεί υπό γωνία 90°, η ποιότητα θα ήταν ακόμη καλύτερη!



Οι λεπτομέρειες είναι πολύ καλά ορατές. Επιπλέον, το καλούπι δεν έδειξε κανένα σημάδι φθοράς μετά από 20 βολές. Αυτό το κερί έγχυσης Ferris δεν έχει καμία πρόσφυση στο Flexible-X μούχλα, επομένως αναμένεται να επιβιώσει για κάποιο χρονικό διάστημα.
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X είναι μια αδιαφανής μαύρη φωτοπολυμερική ρητίνη για ανοιχτό MSLA, DLP και τρισδιάστατους εκτυπωτές με λέιζερ. Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα εξαρτήματα από αυτό το υλικό έχουν εξαιρετική ευελιξία και εξαιρετικές ιδιότητες ανάκαμψης. Liqcreate Flexible-X είναι συμβατό με ανοιχτό DLP, LCD, MSLA και SLA 3D-εκτυπωτές στην περιοχή των 385 – 420nm. Η χαμηλή σκληρότητά του των 55 Shore A και η επιμήκυνση έως και 160% το καθιστούν ιδανικό για την κατασκευή μαλακών στην αφή και ελαστικών εξαρτημάτων για βιομηχανική χρήση. Συμβατό με (RTV) σιλικόνες με καταλύτη πλατίνας, σκληρυμένες με προσθήκη.
Βασικά οφέλη |
Συμβατότητα με τρισδιάστατους εκτυπωτές |
| · Υψηλή επιμήκυνση | · Σειρά Epax3D & Nexa3D XiP |
| · Εξαιρετική ανάκαμψη | · Phrozen & Anycubic σειρά |
| · Καλή αντοχή στο σχίσιμο | · Shining3D AccuFAB-L4K |
| · Ανθεκτική απαλή αφή | · Asiga & Σειρά W2P |
| · Συμβατό με (RTV) σιλικόνες που έχουν υποστεί πρόσθετη σκλήρυνση και καταλύονται με πλατίνα | · Και πολλά άλλα |
