3D printanje fleksibilnih kalupa za reprodukciju uzoraka od voska i kalupa od platinasto očvrslog silikona.
Silikoni i gume su dobro poznati materijali u radionici proizvođača kalupa. Uvođenjem fleksibilnih smola za 3D printanje, dostupno je više mogućnosti za izradu prilagođenih fleksibilnih kalupa izravno s 3D pisača. Liqcreate partner g. Dombrun – poznat po svom poslu kastinga – testirao niz fleksibilnih Liqcreate smole za ovaj rad.
U ovom članku usredotočujemo se na dva tijeka rada s fleksibilnim 3D printanim kalupima. Prvi je izrada 3D printanog gumenog kalupa za voštane duplikate, na primjer za izradu nakita ili umjetničkih djela. U ovom slučaju, fleksibilni kalup se printa 3D printanjem, a tekući vosak se ulijeva u šupljinu. Vosak se hladi i stvrdnjava. Nakon nekoliko minuta kalup je dovoljno teško otvoriti i proizvodi se kruti komad čistog voska. Ovaj dio se može koristiti za lijevanje metodom prešanja i obraditi bilo kojim metalom.
U drugom koraku fleksibilni kalupi se također ispisuju 3D printanjem sa smolom, iako je sada šupljina ispunjena RTV silikonom (adicijski otvrdnutim, platinasto kataliziranim). Ideja ovog pristupa je da se pravi silikonski dio može koristiti ili kao konačni dio ili kao sam matrica kalupa (na primjer, za lijevanje metala niskog tališta poput kositra i olova). U mnogim slučajevima oblik će biti drugačiji nego u našem primjeru. Tijek rada u ovom članku pokazuje da adicijski otvrdnuti, platinasto katalizirani silikon može funkcionirati s ovim 3D printanim fotopolimernim smolama.
Slika g. Dombruna: Završno odlijevanje Ferrisovog injekcijskog voska u kalupu izrađenom 3D printačem Liqcreate Flexible-X smola.
Testiranje fleksibilne 3D smole za printanje za reprodukciju voštanih uzoraka i platinasto očvrsnutog silikona.
At Liqcreate Testirane su naše tri fleksibilne smole:
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex je prozirna tirkizno plava fotopolimerna smola s izvrsnom obradivošću i brzinom ispisa na MSLA i DLP 3D pisači. Dijelovi izrađeni 3D ispisom od ovog materijala imaju iznimnu fleksibilnost i nisku površinsku tvrdoću od 63 Shore A. Pogodan je za izradu prototipova.
Flexible-X je čvrst i fleksibilan materijal istovremeno i vrlo ugodan za rukovanje... Detalji su i tamo dobro definirani, a nakon prolaza kroz vodu rezultat je besprijekoran
G. Dombrun - Stručnjak za izradu nakita
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je neprozirna crna fotopolimerna smola za otvoreni MSLA, DLP i laserski 3D pisači. Dijelovi izrađeni 3D ispisom od ovog materijala imaju iznimnu fleksibilnost. Liqcreate Flexible-X kompatibilan je s otvorenim DLP, LCD, MSLA i SLA 3D printeri u rasponu od 385 – 420 nm. Njegova niska tvrdoća od 55 Shore A i istezanje do 160% čine ga savršenim za proizvodnju mekih na dodir i elastičnih dijelova za industrijsku upotrebu.
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X je prozirna fotopolimerna smola i može se obrađivati na većini 3D pisača na bazi smole. 3D ispisani dijelovi od ovog materijala izuzetno su mekani sa Shore A od 43 i imaju veliku fleksibilnost. Njegova svojstva simuliraju meki TPU i silikon što ga čini savršenim za proizvodnju digitalnih rešetkastih pjena, alata za mekane krajeve ruku (EOAT) za robote, ušica, mijehova i elastičnih industrijskih dijelova.
Ferrisov vosak za injekcije
Za korištenje u ovom testu odabran je Ferris vosak za injekcijsko ubrizgavanje. Ferris vosak za injekcijsko ubrizgavanje je čvrst i tvrd vosak idealan za kalupe s teškim kutovima. Ovaj vosak ima ugrađena sredstva za odvajanje koja su korisna za jednostavno vađenje. Omogućuje jednostavno i čisto vađenje za zamršene uzorke. Temperatura ubrizgavanja: 155°C.
Platinasto otvrdnuti RTV silikon sa smolom za 3D printanje
Kao RTV silikon korišten je TFC Troll Factory silikonska guma tipa 3 HB za lijevanje kositra, otporna na toplinu RTV 1:1TFC. Riječ je o aditivnoj vulkanizaciji (platinom kataliziranoj) dvokomponentnoj silikonskoj gumi koja se vulkanizira na sobnoj temperaturi (RTV). To je silikon za lijevanje koji se može lijevati i kojem nije potrebna vanjska toplina ili vakuum. Prema g. Dombrunu, ovaj silikon je besprijekoran za otvoreni kalup i dobro teče u šupljine. Stvrdnjava se za 2 minuta i nema potrebe za vakuumom. Međutim, nije ga moguće koristiti u zatvorenom kalupu.
Priprema kalupa od fleksibilne smole izrađenih 3D printanjem
Važno je napomenuti da su platinom katalizirani silikoni vrlo osjetljivi na kontaminacije. Kontaminacije mogu doći iz same 3D smole za printanje ili iz okoline. Osim potencijalnih problema s očvršćavanjem platinom kataliziranog silikona, kontaminacije mogu ometati i detalje u kalupu. Važno je dobro očistiti kalupe prije rada s platinom kataliziranim silikonom. Nakon ispiranja vodom, g. Dombrun koristi tehniku čišćenja kako bi fleksibilni kalupi bili izuzetno čisti. Koristi dvije metode, prva je s Marabu 04060004873 kitom za bojenje prozora. Njegov savjet je napraviti homogeni debeli sloj i ostaviti ga da odstoji 2 sata. To će ukloniti preostalu prašinu i može se koristiti kao zaštitni film. Važno je da su kalupi što čistiji prije nanošenja ovog sloja. Alternativno, koristi čisti lateks. Ovo je tekuće, brže se suši i može se nanositi kistom. Po potrebi, drugi sloj nakon 30 minuta. Mogu se koristiti proizvodi poput Reschimica Latex Pro, ali treba napomenuti da većina sadrži amonijak, što nije uvijek poželjno.
Jednostavan i učinkovit savjet za uklanjanje prašine ili ostataka brušenja, a posebno za zaštitu i očuvanje otisnutih dijelova. Nakon čišćenja i potpunog sušenja, površinu prekrijte bojom za prozore (koristi se za sintetičko vitraje).
Jednostavno nanesite tanki sloj i ostavite da se dobro osuši. Površina postaje prozirna. Vaš očišćeni komad može se bez problema pohraniti.
Možete jednostavno ukloniti foliju, površina vašeg komada je čista. G. Dombrun također koristi ovaj proizvod za maskiranje, za konzervaciju otisnutog nakita.
Testiranje 3D printanih gumenih kalupa!
Fleksibilni kalupi od smole izrađeni 3D printanjem ispisani su 3D printanim putem na Phrozen Sonic Mini 8K S smolni 3D printer s zadanim postavkama Liqcreate parametri 3D ispisa smolomOvaj prvi dizajn kalupa ispisan je izravno na radnu ploču s nekim dodatnim nosačima sa strane.
Slika: Kalup isprintan 3D-printanom s Liqcreate Premium Flex prije testiranja.
Prema riječima gospodina Dombruna „Premium Flex Ima ugodnu prozirnost, ostaje fleksibilan bez pamćenja oblika. Guma je čvrsta, pogledajte ponašanje s voskom na 78-83°C.
U zadanim postavkama ispisa i ovoj orijentaciji prisutno je lagano razlijevanje u ovom prozirnom materijalu. Neke male šupljine u pozadini i slova nisu ispisana u potpunosti detaljno. Parametri i orijentacija mogu se poboljšati kako bi se smanjili ti nedostaci.
Slika: Kalup od fleksibilne smole izrađen 3D-printanim postupkom Liqcreate Premium Flex nakon injektiranja s voskom za injektiranje Ferrisa.
Lijevanje voska obavljeno je na otprilike 80°C. Nedostaju neki detalji, nije idealna kombinacija materijala - procesa - voska. Vjerojatno bi temperatura lijevanja i/ili kalupa trebala biti viša.
Slika: Kalup isprintan 3D-printanom s Liqcreate Premium Flex nakon ulijevanja RTV silikona (kataliziranog platinom) u šupljinu kalupa.
S druge strane, RTV silikon (adicijski stvrdnjavanje, platinasto kataliziran) pokazao se puno bolje i detalji su vidljivi. Gotovo potpuna kopija fleksibilnog 1D printanog kalupa od smole u silikonu u omjeru 1 na 3. Prema g. Dombrunu „Nema problema s ulijevanjem platinom kataliziranog RTV silikona u otvoreni kalup, bez vakuuma i bez reakcije s fleksibilnom 3D smolom za printanje. Provjerite ide li dobro sa zatvorenim kalupom! U svakom slučaju, vrlo dobri detalji.“
Isti test je proveden s Liqcreate Elastomer-XKalup je bio pozicioniran na isti način na istom pisaču. Iako su neki detalji bolji u usporedbi s Premium Flex, neki dijelovi poput slova "L" mogli bi biti detaljniji na podlozi. Optimalnija orijentacija i nešto kraće vrijeme ekspozicije mogu pomoći. To nije testirano u ovom eksperimentu.
Slika: Kalup isprintan 3D-printanom s Liqcreate Elastomer-X prije testiranja.
Slični rezultati s injektiranjem voska (loš rezultat) i s izlijevanjem RTV silikona (dobar rezultat) dobiveni su u usporedbi s Premium FlexPrema riječima g. Dombruna „Međutim, radi praktičnijeg ubrizgavanja voska, napravio sam tri testa s različitim temperaturama i tlakom, bez finih detalja. A površina kalupa je od samog početka bila malo ljepljiva.“
Slika: Kalup isprintan 3D-printanom s Liqcreate Elastomer-X nakon injektiranja s voskom za injektiranje Ferrisa.
Slika: Kalup isprintan 3D-printanom s Liqcreate Elastomer-X nakon ulijevanja RTV silikona (kataliziranog platinom) u šupljinu kalupa.
RTV silikon je kopirao gotovo sve detalje Elastomer-X kalup i dobro je funkcionirao.
Isti test je proveden s Liqcreate Flexible-XKalup je postavljen na isti način na istom pisaču. Budući da je ovaj materijal neprozirno crne boje, lagano prelijevanje ovdje nije problem, a detalji su lijepo otisnuti u ovom kalupu s zadanim parametrima 3D ispisa.
Slika: Kalupi isprintani 3D-printanim Liqcreate Flexible-X prije testiranja.
Prema riječima gospodina Dombruna "Flexible-X, čvrst i fleksibilan materijal u isto vrijeme i vrlo ugodan za rukovanje. Mnogo detalja i srećom, dobio sam upotrebljiv zatvoreni kalup. Tako sam zatvoreni kalup prerezao na dva dijela, detalji su i tamo dobro definirani, prilično se brzo praši, ali nakon prolaza kroz vodu rezultat je besprijekoran.”
Slika: Kalup isprintan 3D-printanom s Liqcreate Flexible-X nakon injektiranja s voskom za injektiranje Ferrisa.
I zatvoreni i otvoreni kalup dali su dobre rezultate. U nekim kutovima nedostaje malo teksta jer je bila potrebna viša temperatura voska / topliji kalup. Prema g. Dombrunu: „Jednostruki ili dvostruki kalup, rezultat je dovoljan za prelazak na lijevanje. Idealno bi bilo napraviti dvodijelni kalup s rubom od 8 do 10 mm, kao i konusnim otvorom za ubrizgavanje. Za mene je ova smola vrlo prikladna za ovu vrstu lijevanja.“
Slika: Kalup isprintan 3D-printanom s Liqcreate Flexible-X nakon ulijevanja RTV silikona (kataliziranog platinom) u šupljinu kalupa.
Kao što se i očekivalo, RTV guma se također dobro pokazala s Flexible-X plijesni.
Slika: Kompozicije od Liqcreate Fleksibilne smole 3D printane kao kalup za ulijevanje RTV silikona (kataliziranog platinom) u šupljinu kalupa.
Sažetak prvog ispitivanja voska i silikona
Da citiram gospodina Dombruna: „Ako želite isprintati jedan ili dva kalupa za ubrizgavanje voska za lijevanje rastaljenog metala ili u jedan kalup za silikon (za sapun, svijeću ili druge kalupe),…“ Flexible-X je najbolji izbor: Fleksibilan je. Čvrst je, nema memoriju oblika, ima vrlo dobru površinsku obradu, dobro je otporan na vrući vosak i nudi izvrsne detalje sa silikonom. Nakon testiranja, evo dizajna idealnog kalupa za injekcijski vosak.
Usavršavanje procesa.
S prvim dizajnom otvorenog kalupa, teško je kontrolirati stražnju stranu dijela. Prvi otvoreni kalup uspješno je tiskan samo u Flexible-X smola. Uglavnom zato što dizajn nije uključivao rupe za odvod. Nakon dizajniranja novog kalupa od 2 dijela, testiranje se nastavlja s Flexible-X.
Kalupi su imali oštre kutove i stoga je tiskano pod kutom na nosačima u pisaču. Zbog orijentacije postoje linije slojeva u kalupu, a također i u komadićima voska koji su izašli iz ovog kalupa. Test nije produžen zbog vremenskih ograničenja, ali da je kalup dizajniran na način da se može tiskati pod kutom od 90°, kvaliteta bi bila još bolja!
Detalji su vrlo dobro vidljivi. Osim toga, kalup nije pokazao nikakve znakove degradacije nakon 20 udaraca. Ovaj Ferrisov injekcijski vosak nema prianjanje na Flexible-X plijesni pa se očekuje da će preživjeti neko vrijeme.
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je neprozirna crna fotopolimerna smola za otvoreni MSLA, DLP i laserski 3D pisači. Dijelovi izrađeni 3D ispisom od ovog materijala imaju iznimnu fleksibilnost i izvrsna svojstva odbijanja. Liqcreate Flexible-X kompatibilan je s otvorenim DLP, LCD, MSLA i SLA 3D printeri u rasponu od 385 – 420 nm. Njegova niska tvrdoća od 55 Shore A i istezanje do 160% čine ga savršenim za proizvodnju mekih na dodir i elastičnih dijelova za industrijsku upotrebu. Kompatibilan je s (RTV) platinom kataliziranim, adicijski vulkaniziranim silikonima.
Ključne prednosti |
Kompatibilnost s 3D printerima |
| · Visoko istezanje | · Epax3D serija i Nexa3D XiP |
| · Izvrstan odskok | · Phrozen & Anycubic serija |
| · Dobra čvrstoća na kidanje | · Shining3D AccuFAB-L4K |
| · Izdržljiv mekan dodir | · Asiga & W2P serija |
| · Kompatibilno s (RTV) platinom kataliziranim, adicijski vulkaniziranim silikonima | · I još mnogo toga |
