3D-tulostetut joustavat muotit vahasilikonikuvioiden ja platinakovetettujen silikonimuottien jäljentämiseen.
Silikonit ja kumit ovat tunnettuja materiaaleja muotinvalmistajan työpajassa. Joustavien 3D-tulostushartsien myötä on saatavilla enemmän vaihtoehtoja räätälöityjen joustavien muottien valmistukseen suoraan 3D-tulostimella. Liqcreate osakas herra Dombrun – tunnettu roolityöstään –testattu useita joustavia Liqcreate hartsit tätä työtä varten.
Tässä artikkelissa keskitymme kahteen työnkulkuun, joissa käytetään joustavia 3D-tulostettuja muotteja. Ensimmäinen on 3D-tulostetun kumimuotin valmistaminen vahakopioita varten, esimerkiksi korujen tai taideteosten valmistukseen. Tässä tapauksessa joustava muotti 3D-tulostetaan ja nestemäistä vahaa kaadetaan onteloon. Vaha jäähdytetään ja jähmettyy. Muutaman minuutin kuluttua muotin avaaminen on tarpeeksi vaikeaa, ja siitä muodostuu jäykkä pala puhdasta vahaa. Tätä osaa voidaan käyttää tarkkuusvalussa ja siitä voidaan tehdä mitä tahansa metallia.
Toisessa vaiheessa joustavat muotit myös 3D-tulostetaan hartsilla, vaikkakin nyt ontelo täytetään RTV-silikonilla (additiokovetettu, platinakatalysoitu). Tämän lähestymistavan ajatuksena on, että aitoa silikoniosaa voidaan käyttää joko lopullisena osana tai itse muottimallina (esimerkiksi alhaisen sulamispisteen omaavien metallien, kuten tinan ja lyijyn, valamiseen). Monissa tapauksissa muoto on erilainen kuin esimerkissämme. Tämän artikkelin työnkulku osoittaa, että additiokovetettu, platinakatalysoitu silikoni voi toimia näiden 3D-tulostettujen fotopolymeerihartsien kanssa.
Kuva: herra Dombrun: Ferris-ruiskuvahan lopullinen valu 3D-tulostetussa muottiin, joka on valmistettu Liqcreate Flexible-X hartsi.
Joustavan 3D-tulostushartsin testaus vahakuvioiden ja platinakovetettuneen silikonin toistamiseksi.
At Liqcreate Kolme joustavaa hartsiamme testattiin:
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex on läpikuultava turkoosinsininen fotopolymeerihartsi, jolla on erinomainen prosessoitavuus ja tulostusnopeus MSLA:lle ja DLP pohjaisia 3D-tulostimia. Tästä materiaalista 3D-tulostetuilla osilla on poikkeuksellinen joustavuus ja alhainen pintakovuus, 63 Shore A. Se soveltuu prototyyppien valmistukseen.
Flexible-X on samalla sekä luja että joustava materiaali ja erittäin miellyttävä käsitellä... Myös yksityiskohdat ovat siinä hyvin määriteltyjä ja vedessä ajon jälkeen tulos on moitteeton
Herra Dombrun - Asiantunteva korujen valaja
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X on läpinäkymätön musta fotopolymeerihartsi avoimelle MSLA:lle, DLP ja laserpohjaiset 3D-tulostimet. Tästä materiaalista 3D-tulostetuilla osilla on poikkeuksellinen joustavuus. Liqcreate Flexible-X on yhteensopiva avoimen DLP, LCD-, MSLA- ja SLA-3D-tulostimille aallonpituusalueella 385–420 nm. Sen alhainen 55 Shore A -kovuus ja jopa 160 %:n venymä tekevät siitä täydellisen materiaalin pehmeiden ja elastisten osien valmistukseen teolliseen käyttöön.
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X on kirkas fotopolymeerihartsi, jota voidaan työstää useimmilla hartsipohjaisilla 3D-tulostimilla. Tästä materiaalista 3D-tulostetut osat ovat poikkeuksellisen pehmeitä, Shore A -kovuuden ollessa 43, ja erittäin joustavia. Sen ominaisuudet simuloivat pehmeää TPU:ta ja silikonia, mikä tekee siitä täydellisen digitaalisten ristikkovaahtojen, robottien pehmeiden varsityökalujen (EOAT), läpivientien, palkeiden ja elastisten teollisuusosien tuotantoon.
Ferris-injektiovaha
Tähän testiin valittiin Ferris-ruiskutusvaha. Ferris-ruiskutusvaha on kestävä ja kova vaha, joka sopii erinomaisesti hankalakulmaisiin muotteihin. Tässä vahassa on sisäänrakennettuja irrotusaineita, jotka helpottavat muottien uuttamista. Se mahdollistaa helpon ja puhtaan poiston monimutkaisista kuvioista. Ruiskutuslämpötila: 155 °C.
Platinalla kovetettu RTV-silikoni 3D-tulostushartsilla
RTV-silikonina käytettiin TFC Troll Factoryn silikonikumia, tyyppi 3 HB, tinvalussa käytettävää lämmönkestävää RTV 1:1TFC:tä. Tämä on additiokovetteinen (platinakatalysoitu) kaksikomponenttinen silikonikumi, joka vulkanoituu huoneenlämmössä (RTV). Se on kaadettava muovaussilikoni, joka ei tarvitse ulkoista lämpöä tai tyhjiötä. Herra Dombrunin mukaan tämä silikoni sopii moitteettomasti avoimeen muottiin ja virtaa hyvin onteloihin. Se kovettuu 2 minuutissa, eikä sitä tarvitse asettaa tyhjiöön. Sitä ei kuitenkaan voida käyttää suljetussa muotissa.
Joustavien hartsi-3D-tulostettujen muottien valmistus
On tärkeää huomata, että platinakatalysoidut silikonit ovat erittäin herkkiä epäpuhtauksille. Epäpuhtaudet voivat tulla itse 3D-tulostushartsista tai ympäristöstä. Platinakatalysoidun silikonin kovettumisen mahdollisten ongelmien lisäksi epäpuhtaudet voivat myös häiritä muotin yksityiskohtia. On tärkeää puhdistaa muotit hyvin ennen platinakatalysoidun silikonin kanssa työskentelyä. Huuhdeltuaan muotit vedellä herra Dombrun käyttää puhdistustekniikkaa saadakseen joustavat muotit erittäin puhtaiksi. Hän käyttää kahta menetelmää, joista ensimmäinen on Marabun 04060004873 ikkunavärisarja. Hänen neuvonsa on tehdä homogeeninen paksu kerros ja antaa sen vaikuttaa kaksi tuntia. Se poistaa jäljellä olevan pölyn ja sitä voidaan käyttää suojakalvona. On kuitenkin tärkeää, että muotit ovat mahdollisimman puhtaat ennen tämän kerroksen levittämistä. Vaihtoehtoisesti hän käyttää puhdasta lateksia. Tämä on nestemäisempää, kuivuu nopeammin ja voidaan levittää siveltimellä. Tarvittaessa toinen kerros 2 minuutin kuluttua. Tuotteita, kuten Reschimica Latex Pro, voidaan käyttää, mutta on huomattava, että useimmat sisältävät ammoniakkia, mikä ei ole aina toivottavaa.
Yksinkertainen ja tehokas vinkki pölyn tai hiontajäämien poistamiseen ja erityisesti painettujen kappaleiden suojaamiseen ja säilyttämiseen. Puhdistuksen ja täydellisen kuivumisen jälkeen peitä pinta ikkunavärillä (käytetään synteettisille lasimaaleille).
Levitä vain ohut kerros ja anna kuivua hyvin. Pinnasta tulee läpikuultava. Puhdistettua kappaletta voidaan säilyttää ongelmitta.
Voit yksinkertaisesti poistaa kalvon, ja kappaleesi pinta on puhdas. Herra Dombrun käyttää tätä tuotetta myös peittämiseen ja painettujen korujen säilyttämiseen.
3D-tulostettujen kumimuottien testausta!
Joustavat 3D-tulostetut hartsimuotit tulostettiin 3D-tulostuksella Phrozen Sonic Mini 8K S -hartsi-3D-tulostin oletusasetuksilla Liqcreate hartsin 3D-tulostusparametritTämä ensimmäinen muottimalli painettiin suoraan tulostusalustalle, ja sivuille asennettiin lisätukia.
Kuva: Muotti 3D-tulostettu Liqcreate Premium Flex ennen testausta.
Herra Dombrunin mukaan ”Premium Flex on miellyttävän läpinäkyvä, pysyy joustavana ilman muistia. Kumi on napakka, katso käyttäytyminen vahan kanssa 78–83 °C:ssa.”
Oletustulostusasetuksilla ja tässä suunnassa tässä läpikuultavassa materiaalissa on jonkin verran kevyttä leviämistä. Taustalla on pieniä koloja, ja kirjaimet eivät tulostuneet täysin yksityiskohtaisesti. Parametreja ja suuntaa voidaan parantaa näiden virheiden vähentämiseksi.
Kuva: Joustava hartsi, 3D-tulostettu muotti, joka on valmistettu Liqcreate Premium Flex Ferris-injektiovahan injektoinnin jälkeen.
Vahavalu tehtiin noin 80 °C:ssa. Joitakin yksityiskohtia puuttuu, eikä materiaalin, prosessin ja vahan yhdistelmä ole ihanteellinen. Todennäköisesti valun ja/tai muotin lämpötilan pitäisi olla korkeampi.
Kuva: Muotti 3D-tulostettu Liqcreate Premium Flex sen jälkeen, kun RTV-silikonia (platinakatalysoitua) on kaadettu muottipesään.
RTV-silikoni (additiokovetettu, platinakatalysoitu) puolestaan toimi paljon paremmin ja yksityiskohdat näkyvät. Lähes täydellinen 1:1-kopio joustavasta 3D-tulostetusta silikonihartsimuotista. Herra Dombrunin mukaan. ”Platinakatalysoidun RTV-silikonin kaataminen avoimeen muottiin ilman tyhjiötä ja ilman reaktiota joustavan 3D-tulostushartsin kanssa ei ole ongelma. Katsotaan, sopiiko se hyvin suljettuun muottiin! Joka tapauksessa erittäin hyvät yksityiskohdat.”
Sama testi tehtiin myös Liqcreate Elastomer-XMuotti sijoitettiin samalla tavalla samaan tulostimeen. Vaikka jotkin yksityiskohdat ovat parempia verrattuna Premium Flexjotkin osat, kuten L-kirjain, voisivat olla yksityiskohtaisempia pohjassa. Optimaalisempi suuntaus ja hieman lyhyempi valotusaika voivat auttaa. Tätä ei testata tässä kokeessa.
Kuva: Muotti 3D-tulostettu Liqcreate Elastomer-X ennen testausta.
Samanlaisia tuloksia saatiin vahan injektoinnilla (huono tulos) ja RTV-silikonin kaatamisella (hyvä tulos) verrattuna Premium FlexHerra Dombrunin mukaan ”Vahan ruiskutusta varten tein kuitenkin kolme testiä eri lämpötiloissa ja paineissa ilman hienoja yksityiskohtia. Ja muotin pinta oli alusta alkaen hieman tahmea.”
Kuva: Muotti 3D-tulostettu Liqcreate Elastomer-X Ferris-injektiovahan injektoinnin jälkeen.
Kuva: Muotti 3D-tulostettu Liqcreate Elastomer-X sen jälkeen, kun RTV-silikonia (platinakatalysoitua) on kaadettu muottipesään.
RTV-silikoni kopioi lähes kaikki yksityiskohdat Elastomer-X muotti ja toimi hyvin.
Sama testi tehtiin myös Liqcreate Flexible-XMuotti sijoitettiin samalla tavalla samalla tulostimella. Koska tämä materiaali on läpinäkymätöntä mustaa, kevyt leviäminen on tässä pienempi ongelma ja yksityiskohdat tulostuvat hienosti tässä muottiin oletusarvoisilla 3D-tulostusparametreilla.
Kuva: 3D-tulostetut muotit Liqcreate Flexible-X ennen testausta.
Herra Dombrunin mukaan "Flexible-X, samalla sekä luja että joustava materiaali, ja erittäin miellyttävä käsitellä. Paljon yksityiskohtia ja onneksi sain käyttökelpoisen suljetun muotin. Niinpä leikkasin suljetun muotin kahtia, yksityiskohdat ovat siinäkin hyvin määriteltyjä. Se pölyää melko nopeasti, mutta vedessä ajon jälkeen tulos on moitteeton.”
Kuva: Muotti 3D-tulostettu Liqcreate Flexible-X Ferris-injektiovahan injektoinnin jälkeen.
Sekä suljettu että avoin muotti antoivat hyviä tuloksia. Joissakin kulmissa puuttuu hieman tekstiä, koska tarvittiin korkeampi vahan lämpötila / lämpimämpi muotti. Herra Dombrunin mukaan: ”Yksittäisellä tai kaksoismuottilla tulos on riittävä valuun siirtymiseen. Ihannetapauksessa teet kaksiosaisen muotin, jonka reuna on 8–10 mm ja jossa on kartiomainen aukko ruiskutusta varten. Minulle tämä hartsi sopii hyvin tämän tyyppiseen muovaukseen.”
Kuva: Muotti 3D-tulostettu Liqcreate Flexible-X sen jälkeen, kun RTV-silikonia (platinakatalysoitua) on kaadettu muottipesään.
Kuten odotettua, myös RTV-kumi suoriutui hyvin Flexible-X muotit.
Kuva: Yhdistelmät Liqcreate joustavat hartsit, jotka on 3D-tulostettu muotiksi RTV-silikonin (platinakatalysoidun) kaatamiseksi muottipesään.
Yhteenveto ensimmäisestä vaha- ja silikonikokeilusta
Lainatakseni herra Dombrunia: "Jos haluat tulostaa yhden tai kahden muotin vahan ruiskuttamista varten sulan metallin valamista varten tai yhteen muottiin silikonia varten (saippuaa, kynttilää tai muuta muovausta varten), Flexible-X on paras valinta: Joustava. Se on vahva, ei tallennu muotoonsa, sillä on erittäin hyvä pintakäsittely, se kestää hyvin kuumaa vahaa ja tarjoaa erinomaisia yksityiskohtia silikonin kanssa. Testauksen jälkeen tässä on ihanteellinen muotti ruiskuvahan valmistukseen.
Prosessin täydellistäminen.
Ensimmäisessä avoimen muotin suunnittelussa osan takapuolta on vaikea hallita. Ensimmäinen avoin muotti painettiin onnistuneesti vain Flexible-X hartsia. Pääasiassa siksi, että suunnittelusta puuttui tyhjennysreiät. Uuden kaksiosaisen muotin suunnittelun jälkeen testaus jatkuu Flexible-X.
Muoteissa oli terävät kulmat, joten ne painettiin kulmassa tulostimen alustoille. Suunnan vuoksi muotissa ja muotista ulos tulevissa vahapaloissa on kerrosviivoja. Testiä ei jatkettu aikarajoitteiden vuoksi, mutta jos muotti suunniteltaisiin siten, että se voitaisiin tulostaa 90 asteen kulmassa, laatu olisi vielä parempi!
Yksityiskohdat näkyvät erittäin hyvin. Lisäksi muotissa ei näkynyt mitään kulumisen merkkejä 20 laukauksen jälkeen. Tällä Ferris-ruiskuvahalla ei ole tarttuvuutta. Flexible-X homeita, joten sen odotetaan säilyvän jonkin aikaa.
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X on läpinäkymätön musta fotopolymeerihartsi avoimelle MSLA:lle, DLP ja laserpohjaiset 3D-tulostimet. Tästä materiaalista 3D-tulostetuilla osilla on poikkeuksellinen joustavuus ja erinomaiset palautumisominaisuudet. Liqcreate Flexible-X on yhteensopiva avoimen DLP, LCD-, MSLA- ja SLA-3D-tulostimille aallonpituusalueella 385–420 nm. Sen alhainen 55 Shore A -kovuus ja jopa 160 %:n venymä tekevät siitä täydellisen materiaalin pehmeiden ja elastisten osien valmistukseen teolliseen käyttöön. Yhteensopiva platinakatalysoitujen, additiokovetettujen (RTV) silikonien kanssa.
Avainedut |
3D-tulostimien yhteensopivuus |
| · Suuri venymä | · Epax3D-sarja ja Nexa3D XiP |
| · Erinomainen palautumiskyky | · Phrozen & Anycubic sarja |
| · Hyvä repäisylujuus | · Shining3D AccuFAB-L4K |
| · Kestävä pehmeä kosketus | · Asiga & W2P-sarja |
| · Yhteensopiva platinakatalysoitujen, additiokovetteisten (RTV) silikonien kanssa | · Ja paljon muuta |
