Fundición de arte en bronce con Liqcreate Wax Castable resina de impresión 3D

Imágenes del proceso de impresión 3D y colado de izquierda a derecha: 1) Modelo en Lychee Pro con soportes. 2) Modelo impreso con Liqcreate Wax Castable resina adherida al bebedero de cera. 3) Bronce fundido, templado y listo para limpieza. 4) Fundición de bronce preparada para el pulido final.

Casting con modelos impresos en 3D FDM/FFF.

Antes de la impresión 3D de resina, ANAFoundry trabajaba con cera esculpida a mano, métodos de fundición en arena y filamentos impresos en 3D. El cambio de una fabricación artesanal a una digital aumentó la producción y mantuvo un nivel de calidad para la fundición de piezas de bronce de alta calidad. Aunque la fundición de bronce con filamento funcionó bien, el nivel de detalle de estas fundiciones no fue suficiente para piezas de bronce de alta calidad. La resina, por otro lado, tiene una precisión increíble y, con el procesamiento adecuado, se puede obtener un proceso confiable para la fundición de bronce.

Imágenes del proceso de fundición e impresión 3D de izquierda a derecha: 1) Modelo de fundición en Lychee Pro con soportes. 2) Modelo impreso con Liqcreate Wax Castable resina adherida al bebedero de cera. 3) Bronce fundido, templado y listo para limpieza. 4) Fundición de bronce preparada para el pulido final.

impresión 3D de Liqcreate Wax Castable resina

ANAFoundry está utilizando actualmente un Anycubic Photon Mono Impresora 4D de resina 3K para imprimir las piezas de bronce para la fundición. Se eligió esta impresora debido a su buena relación resolución-precio. No se necesitaba un área de impresión grande ya que todas las piezas y la fundición eran bastante pequeñas. La resolución fue la consideración principal para capturar el detalle requerido para fundiciones de bronce de alta calidad. Además, la capacidad de ajustar la potencia del LED fue muy beneficiosa por muchas razones. La misma configuración utilizada para el trabajo en este caso de uso se duplica para Liqcreate Wax Castable resina. Una resina básica como Liqcreate Premium Black se puede utilizar para dimensionar e imprimir antes de imprimir la pieza final en resina a base de cera. Una vez que las dimensiones son correctas y el diseño se valida con una resina básica, la pieza se puede imprimir en Liqcreate Wax Castable resina con los ajustes siguientes. Fue una elección imprimir a una velocidad más lenta para maximize para la precisión. Si es necesario, estos ajustes podrían ser más rápidos con Liqcreate resina.

Imágenes de izquierda a derecha: 1) Impresora en un ambiente cerrado con temperatura controlada. 2) Ajustes para Liqcreate Wax Castable Cortador de resina en Lychee.

Lavado y curado de impresos en 3D Wax Castable partes

Bill continúa: “Debido a que manejo mi impresora casi las 24 horas del día, los 7 días de la semana, no siempre estoy presente cuando se completa la impresión. Me he acostumbrado a dejar que la impresión gotee a veces durante horas. Nunca parece hacer una diferencia. Una vez que retiro la placa de construcción de la impresora, elimino fácilmente la impresión de la placa de construcción gracias a la buena exposición de la capa base. Nunca se caen de la placa de construcción y nunca tengo que esforzarme mucho para sacarlos. Una vez extraídas, las pongo en un recipiente de lavado y uso una variedad de cepillos con cerdas de diferente firmeza. Cualquier cosa, desde un pincel hasta un cepillo de dientes suave, pero nada demasiado duro. se mantienen los siguientes pasos:

1) Comienzo a limpiar todos los soportes de impresión. Por lo general, todo se elimina bastante bien.

2) Uso una jeringa para enjuagar el interior de cualquier modelo hueco.

3) Lo pongo en mi primer tanque de lavado lleno de IPA y lo proceso por 10 minutos.

4) Lo transfiero al segundo tanque de lavado lleno de IPA fresco y lo lavo nuevamente durante 10 minutos.

Aprender a secar las piezas fue un poco más complicado de lo que esperaba. Empecé a colocar impresión tras impresión en un deshidratador. Sin embargo, noté que al acumular tiempos de secado comenzamos a agrietar y partir las piezas más viejas. Esto se convirtió en un problema cuando preimprimí modelos para moldearlos en una fecha posterior. Ahora uso este proceso: después del último ciclo de lavado, saco la impresión del tanque de lavado y uso un aerógrafo con un compresor de aire pequeño "20-40 psi" y seco todas las piezas. En este punto, elimino todos los soportes. Si el modelo está hueco volveré a enjuagar la cavidad para eliminar cualquier resto de resina que pueda haber en el interior. Repito el proceso de secado con aire comprimido y luego lo coloco en el deshidratador para que se seque al aire a temperatura ambiente. Cuando se necesita el modelo para el vaciado, o después de veinticuatro horas, se retira del deshidratador y se cura durante 15 min.

Imágenes del proceso de fundición e impresión 3D de izquierda a derecha: 1) Modelo de fundición en Lychee Pro con soportes. 2) Modelo impreso con Liqcreate Wax Castable resina adherida al bebedero de cera. 3) Bronce fundido, templado y listo para limpieza. 4) Fundición de bronce preparada para el pulido final.

Preparando Liqcreate Wax Castable piezas de resina para fundición de bronce

“Prepararse para la fundición de bronce es bastante fácil una vez que el modelo se procesa, seca y cura correctamente. La impresión de resina se puede lijar en húmedo o trabajar con una herramienta Dremel para lograr el acabado deseado y eliminar cualquier marca no deseada. Prefiero dejar intacto el acabado con su sensación satinada. Los hoyuelos creados a partir de soportes deben evitarse en la medida de lo posible. Luego lo llevaré a mi estación de cera y comenzaré a analizar la pieza. Lo primero que necesito determinar es si la pieza se imprimió hueca o se imprimió sólida. Por lo general, quiero algo de vacío para aliviar la presión una vez que el plástico comienza a hincharse y expandirse dentro del molde. La presión continúa aumentando antes de derretirse y quemarse. Si el modelo se imprimió hueco, será necesario rellenar los agujeros para evitar que el revestimiento entre en el modelo. Intenté rellenar la impresión con cera de fundición estándar para que quedara sólida, pero tuve resultados no deseados. En este punto trato el modelo como si fuera cera y lo preparo en consecuencia. Siempre sigo las instrucciones de la inversión que uso. Peso el agua y el revestimiento usando una escala de gramos estándar y mezclo de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Debido a que el modelo puede ser hueco, la inversión solo se puede desgasificar una vez. Verter el revestimiento en la mufla requiere una velocidad lenta y deliberada. El revestimiento atrapará aire y creará burbujas si se vierte demasiado rápido. Los modelos huecos se separarán del bebedero si se desgasifican en esta etapa. Certus, el fabricante de Prestige Optima, recomienda que el matraz repose durante 90-120 minutos antes de quemarse”. Según Bill, fundador de ANA Foundry

Yeso de revestimiento para fundición de bronce con Liqcreate Wax Castable

Bill continúa: “Hace años traté de reducir costos creando mi propia inversión. No recomendaría este enfoque porque es una pérdida de tiempo y dinero y no aumentará su tasa de éxito. El éxito mejora considerablemente cuando se utiliza una inversión comercialmente disponible. Inicialmente, encontré que la inversión en Prestige Oro era perfecta para mis necesidades. En ese momento solo usaba cera para los modelos. Cuando comencé a usar filamento PLA, cambié a Prestige Optima por su rango de temperatura más alto y su fórmula especializada para la impresión de resina. La resina y el PLA necesitan temperaturas más altas y crean más presión dentro del molde en comparación con la cera. Prestige Optima fue diseñado para manejar la mayor presión y temperatura necesarias para la fundición de resina. Actualmente uso Optima para todas mis fundiciones de bronce con Liqcreate Wax Castable resina con buena tasa de éxito.”

Especificaciones del horno para fundición Liqcreate Wax Castable resina

ANAFoundry utiliza un horno eléctrico con un controlador de temperatura PID. El controlador permite configurar la temperatura y el tiempo necesario a esa temperatura. La ventilación adecuada es muy importante cuando se trabaja con resinas o filamentos. Debe haber una ventilación adecuada para permitir que el oxígeno alcance la resina o el filamento en llamas. Sin oxígeno, no alcanzará la combustión necesaria para quemarse correctamente. Los problemas constantes con la ceniza probablemente se deban a la falta de oxígeno en el horno y esto deberá resolverse para obtener buenos resultados. Según Bill:  “En mi opinión, sin una ventilación adecuada, los agotamientos exitosos serán difíciles”.

El proceso de quemado para la fundición. Liqcreate Cera Castanle resina con bronce

Bill, fundador de ANAFoundry continúa explicando su proceso de casting: “El proceso de quemado comienza con vaporizar el bebedero de cera y sale del molde. Coloco el matraz en la vaporera durante un promedio de 25 min. El vapor eliminará toda la cera sin el humo y el olor asociados con el inicio de este proceso en el horno de precalentamiento.

Imagen: ciclo de quemado recomendado presentado por el fabricante de yeso para Prestige Optima.

Aquí está el horario recomendado para Prestige Optima. Tendrá “TIEMPOS DE REMOJO” la cantidad de tiempo que se mantiene a cierta temperatura y tendrá “TIEMPOS DE RAMPA” el tiempo que se tarda en alcanzar la siguiente temperatura establecida. Sin embargo, no sigo este horario exactamente como se recomienda. Utilizo las temperaturas recomendadas pero no los tiempos de remojo o rampa. En primer lugar, creo que la mayoría de los fabricantes asumen que el tamaño de su matraz será un matraz perforado estándar de 4 × 8.5 pulgadas como este a continuación".

proyecto de ley continúa “El programa anterior utiliza longer tiempos de remojo para llegar a la porción más interna de la inversión. Yo uso matraces que son aproximadamente la mitad de ese tamaño. 2.25” x 6”. Hago mis propios matraces a partir de tubos de acero inoxidable estándar cortados a medida para adaptarse al modelo o modelos. Uso diferentes tamaños pero ninguno de mis matraces es de 4×8.5”. Cuando comencé, decidí insertar un termopar tipo K en uno de mis matraces y monitorear el tiempo y la temperatura en cada etapa del ciclo de quemado. Lo que encontré fue que tomó alrededor de una hora para que el área más interna del revestimiento alcanzara la temperatura deseada. Pude crear más horarios personalizados basados ​​en estos datos”.

Imagen: ciclos de quemado usados ​​por ANAFoundry.

“Este ciclo de quemado es lo que uso para mi tamaño de matraz. Limito la temperatura a 1382°F (750°C) debido a la diferencia de temperatura entre la parte superior e inferior del horno. Mi horno tiene un diferencial de 35 °F cuando aumenta la temperatura y luego se estabiliza mientras se remoja. Además, no volteo el matraz como se sugiere. Este paso no es práctico con mi horno y personalmente no conozco a nadie que lo haga. Supongo que esto es para desahogarse. Según Bill, Fundador de ANA Foundry.

Programas de quemado alternativos sugeridos por Prestige probados por ANAFoundry

Imagen: ciclos alternativos de quemado por ANA Foundry.

Bill destaca uno de los escalones en amarillo. Funcionó bien y ANAFoundry lo ha utilizado muchas veces cuando era necesario acortar el proceso. Sin embargo, generalmente comienzan a 300 °F (~150 °C) y no a 212 °F (100 °C) como se indica en sus instrucciones. Además, ANAFoundry utiliza un tiempo de remojo de dos horas, no de cuatro horas. Hay que decir que no han probado el horario a partir de 932°F (500°C).

Fundición de bronce con Liqcreate Wax Castable resina

Bill continúa explicando el proceso de fundición utilizado con éxito por ANAFoundry: “Fundición de bronce con Liqcreate Wax Castable ha hecho que esta fase del proceso sea mucho más confiable. Después de docenas de fundiciones, todavía no he visto cenizas residuales ni inclusiones dentro de la fundición. Utilizo una variedad de diferentes metales para las piezas de arte. Lanzo principalmente dos tipos de bronce de silicio; “Everdur” y “Herculoy”. También aleo mi propio bronce usando Cobre, Estaño y Antimonio. Puedo variar el contenido de estaño para crear el color y las características requeridas. Una hora antes de que se complete el programa de quemado, empiezo a reunir las herramientas de fundición y el crisol necesario. Cada metal requiere sus propios crisoles específicos. También peso el metal que planeo usar para la fundición y precaliento el horno con el crisol y el metal a aproximadamente 300 °F (~150 °C). Una vez que el horno está por encima de los 300 °F (~150 °C), cierro la parte superior y controlo el aumento de temperatura. Utilizo un par de gafas de seguridad especializadas (UVEX-32-08LFB6-0000) que me permiten observar el metal fundido a cualquier temperatura. Superviso el proceso de fusión desde un estado sólido hasta un estado líquido y observo la lectura de temperatura del termopar en diferentes etapas. Una vez que el metal se haya derretido y se haya caído para crear un charco, anotaré la lectura de la temperatura. Permitiré que el metal se eleve entre 100 °F y 150 °F (~50 °C) por encima del punto de fusión. He estado usando este proceso durante años y es bastante confiable. Siempre lanzo a 100°-150°F por encima de la temperatura de fusión.

La temperatura variará dependiendo del tamaño de la pieza y si hay áreas superficiales delgadas. Cuando la temperatura de la masa fundida está 10°F por debajo de la temperatura de vertido, saco el matraz del horno de quemado y lo coloco en la ventosa. El matraz se gira a la posición óptima para reducir la turbulencia creada al verter el metal fundido. El crisol se coloca con cuidado sobre el matraz y la copa de vertido. En este punto, se enciende la bomba de vacío y se anota la presión de vacío. La tasa y la velocidad del metal líquido que ingresa al matraz son constantes e ininterrumpidas. Esto reducirá cualquier turbulencia e inclusión de aire. El vacío solo se usa mientras se vierte. Una vez que la copa de vertido apenas comienza a llenarse de metal, se apaga el vacío. La pieza fundida debe asentarse hasta que el metal comience a solidificarse y luego pueda retirarse de la almohadilla. En este punto, el casting está completo. El enfriamiento de la fundición se realiza cuando el botón apenas se ve en un área con poca luz o entre 700 y 800 °F (370 y 430 °C)".

Acabado de fundición de bronce con Liqcreate Wax Castable resina

Bill explica: “El acabado de las piezas de bronce fundido comienza cuando la fundición se enfría en agua. La cantidad de corte, aserrado, cepillado con alambre, esmerilado, limado, soldadura (si es necesario), lijado y luego pulido sorprendería a la mayoría de las personas. Después de todo, esto es metal”.

Imagen: preparaciones para el acabado de piezas de bronce fundidas con Liqcreate Wax Castable resina.

“El acabado en realidad comienza con el propio modelo de fundición de bronce. El acabado de la superficie del modelo antes de invertir dictará la cantidad de esfuerzo necesario después. Una superficie lisa en el modelo de fundición de bronce debería dar como resultado una fundición uniforme. Todas las piezas de prueba de bronce impresas con Liqcreate Wax Castable La resina tiene un acabado muy suave después de la fundición. Para mí, el acabado siempre es la fase más difícil porque hay muchas formas de terminar una pieza. No todas las piezas se pueden pulir a un alto brillo. Las piezas a las que se les aplicará una pátina pueden no necesitar la misma atención que las que se pulirán. Preguntas que siempre me hago: ¿Debe ir en un vaso? ¿Puede entrar en un vaso sin dañar la pieza? Si entra en un vaso, ¿qué medios debo usar? ¿Este metal debe ir a una solución de decapado u otro tipo de solución para la limpieza? ¿Tendrá una pátina aplicada a la superficie y cuánto, de qué color y dónde?
Pero empecemos por lo básico. Después de que la pieza de fundición de bronce esté apagada, usaré uno de dos enfoques.

1) Utilizo una pistola de agua quitamanchas Double Arrow para eliminar cualquier inversión sobrante en la fundición de bronce (chorro de agua a alta presión).
2) Utilizo un chorro de soda para eliminar parte de la oxidación del proceso de fundición.
3) Coloco la pieza de bronce en una solución de salmuera para eliminar cualquier resto de oxidación.
4) En esta etapa, lo colocaré en un vaso con uno de varios medios diferentes (a menos que sea demasiado delicado). entonces usaré un limpiador ultrasónico o usaré una rueda de alambre y una herramienta dremel para comenzar la limpieza de la fundición de bronce.
5) En esta etapa estamos lijando con almohadillas abrasivas comenzando con grano 180. Hasta grano 1800.

Mientras trabajaba en las piezas del museo, me encargaron diseñar y crear un tapón de vino especial para la Organización Phi Delta Chi. Esta organización es la fraternidad académica más grande para todos los estudiantes de farmacia. Pudimos crear y moldear tres piezas para subastarlas en una recaudación de fondos para su Conferencia Nacional celebrada en Dallas, Texas. A continuación se muestran fotos de algunos de los pasos dados para terminar los castings”.

Liqcreate quisiera agradecer a ANAFoundry por probar y optimizar el proceso de fundición de bronce con Liqcreate Wax Castable resina y apoyando este caso de uso.

Nosotros Liqcreate Wax Castable resina

Liqcreate Wax Castable es una resina de impresión 3D a base de cera, perfecta para fabricar piezas de joyería, dentales e industriales utilizando el método de fundición de inversión directa. Liqcreate Wax Castable es fácil de usar en impresoras 3D abiertas LCD/MSLA, DLP y láser en el rango de 385 a 420 nm. Las piezas impresas en 3D de este material capturan características complejas y muestran detalles nítidos. Este material a base de cera ofrece superficies lisas con un calcinado limpio para un proceso de fundición confiable cuando se trabaja con bronce y otros metales preciosos. Cree elegantes geometrías orgánicas personalizadas según sus preferencias con una fundición excelente para grabados positivos y negativos.

Información general sobre la impresión 3D de ANAFoundry con Liqcreate Wax Castable resina

La fundición a la cera perdida es un arte y un oficio milenario. La primera evidencia de fundición de oro a la cera perdida es un pequeño perno de oro o "Terminal" encontrado en Siria y fechado en 4200 a. Una estatuilla de una figura femenina se encontraba entre los seis objetos fundidos encontrados en la llanura de Amug en el norte de Siria, hechos alrededor del 4000 a. En 1961, se encontraron cuatrocientos objetos de bronce, marfil y hematites en una cueva cerca de Masada en Israel. El alijo incluía coronas, estandartes, cetros, discos, cuernos, tinajas, cabezas de maza y herramientas. Estaban envueltos en una estera de fibra y se han fechado con carbono entre 4000 y 3500 a. Muchos de estos objetos son piezas fundidas a la cera perdida hechas de una aleación de bronce de cobre, antimonio y arsénico. (Referencia: Fundición a la cera perdida. Métodos antiguos, nuevos y económicos por Fred R. Sias, Jr., Ph.D.)

Descripción
Ellen Roosval von Hallwyl fue una pintora, escultora y compositora sueca, hija del conde Walther y la condesa Wilhelmina von Hallwyl. Muchas de las esculturas de Ellen se encuentran en la Colección Hallwyl de Estocolmo, que siguen referencias al modernismo y las historias religiosas. Este capitel (Kristus i Dödsriket), por ejemplo, lee una narración en cada lado que muestra a Cristo descendiendo al Reino de los Muertos en la víspera de Pascua para liberar a las almas perdidas. La capital está construida como un castillo. Se ve a Cristo rodeado por una mandorla radiante, representado como un glorioso joven musculoso cuyos brazos abrazan la torre de la esquina del castillo. Se le representa en combate cuerpo a cuerpo con el dragón; el gobernante del castillo y el reino de los muertos.

Descripción
Sergel se inspiró en La Ilíada de Homero en varias obras. Aquí describe la historia del rescate de la diosa herida del amor Venus por Mars. El dios de la guerra está hecho para representar un poder vigoroso, listo para defender a la indefensa Venus, que se queja de su dolor. Sergel comenzó el grupo en 1775 en Roma, pero lo terminó en Estocolmo en 1804. Está pensado para ser visto desde todos los lados; los diversos ángulos de la composición difieren en carácter.

Descripción
El Ángel es una pila bautismal de Thorvaldsen para la iglesia Vor Frue en Copenhague. Estaba ubicado frente al altar al final del pasillo central, dando la impresión de que el ángel saludaba a los visitantes, haciéndolos parte de la comunidad a través del bautismo. Más tarde fue reemplazado por un ángel arrodillado frente a una figura monumental de Cristo con los brazos abiertos. Thorvaldsen fue, además de Antonio Canova, el escultor más destacado de su época.