תבניות גמישות להדפסה תלת-ממדית לשחזור דוגמאות סיליקון שעווה ותבניות סיליקון מוכנות פלטינה.
סיליקונים וגומי הם חומרים ידועים בסדנה של יצרני תבניות. עם כניסתם של שרפים גמישים להדפסה תלת-ממדית, קיימות אפשרויות רבות יותר לייצור תבניות גמישות בהתאמה אישית ישירות ממדפסת תלת-ממד. Liqcreate שותף מר דומברון – ידוע בזכות עבודת הליהוק שלו –בדק מגוון של גמישים Liqcreate שרפים לעבודה זו.
במאמר זה אנו מתמקדים בשתי תהליכי עבודה עם תבניות גמישות המודפסות בתלת-ממד. הראשונה היא יצירת תבנית גומי מודפסת בתלת-ממד עבור שכפולי שעווה, למשל ליצירת תכשיטים או יצירות אמנות. במקרה זה, התבנית הגמישה מודפסת בתלת-ממד ושעווה נוזלית נשפכת לחלל. השעווה מתקררת ומתמצקת. לאחר מספר דקות התבנית קשה מספיק כדי לפתוח אותה ומיוצרת חתיכה קשיחה של שעווה טהורה. ניתן להשתמש בחלק זה ליציקת השקעה ולהפוך אותה לכל מתכת.
בשלב השני, התבניות הגמישות מודפסות גם הן בתלת-ממד עם שרף, אם כי כעת החלל ממולא בסיליקון RTV (מוליך לריפוי בתוספת, מזורז פלטינה). הרעיון מאחורי גישה זו הוא שניתן להשתמש בחלק הסיליקון האמיתי כחלק סופי או כתבנית אב בפני עצמה (למשל, ליציקת מתכות בעלות נקודת התכה נמוכה כמו בדיל ועופרת). במקרים רבים הצורה תהיה שונה מאשר בדוגמה שלנו. תהליך העבודה במאמר זה מראה שסיליקון מוליך לריפוי בתוספת, מזורז פלטינה, יכול לתפקד עם שרפי פוטופולימר מודפסים בתלת-ממד אלה.
תמונה מאת מר דומברון: יציקה סופית של שעוות הזרקה של Ferris בתבנית מודפסת תלת מימדית שנעשתה עם Liqcreate Flexible-X שְׂרָף.
בדיקת שרף גמיש להדפסה תלת-ממדית לשחזור דוגמאות שעווה וסיליקון מוקשה פלטינה.
At Liqcreate שלושת השרפים הגמישים שלנו נבדקו:
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex הוא שרף פוטופולימר כחול טורקיז שקוף עם יכולת עיבוד ומהירות הדפסה מעולות על MSLA ו- DLP מדפסות תלת-ממד מבוססות. לחלקים המודפסים בתלת-ממד מחומר זה יש גמישות יוצאת דופן וקשיחות פני שטח נמוכה של 3 Shore A. הוא מתאים לשימושי אב טיפוס.
Flexible-X הוא חומר יציב וגמיש בו זמנית ונעים מאוד לטיפול... גם שם הפרטים מוגדרים היטב ואחרי מעבר במים התוצאה ללא דופי
מר דומברון - מומחה ליציקת תכשיטים
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X הוא שרף פוטופולימר שחור אטום עבור MSLA פתוח, DLP ומדפסות תלת-ממד מבוססות לייזר. לחלקים המודפסים בתלת-ממד מחומר זה יש גמישות יוצאת דופן. Liqcreate Flexible-X תואם לפתיחה DLPמדפסות תלת מימד , LCD, MSLA ו-SLA בטווח של 3 - 385 ננומטר. קשיותה הנמוכה של 420 Shore A וההתארכות שלה עד 55% הופכות אותה למושלמת לייצור חלקים רכים למגע ואלסטיים לשימוש תעשייתי.
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X הוא שרף פוטופולימר שקוף וניתן לעבד אותו ברוב מדפסות התלת-ממד מבוססות שרף. חלקים מודפסים בתלת-ממד מחומר זה הם רכים במיוחד עם Shore A של 3 ובעלי גמישות רבה. תכונותיו מדמות TPU וסיליקון רכים, מה שהופך אותו למושלם לייצור קצף סריג דיגיטלי, כלי עבודה רכים של קצה הזרוע (EOAT) לרובוטים, לולאות, מפוחים וחלקים תעשייתיים אלסטיים.
שעוות הזרקת פריס
שעוות הזרקה Ferris נבחרה לשימוש בבדיקה זו. שעוות הזרקה Ferris היא שעווה קשה וחזקה, אידיאלית לתבניות עם פינות קשות. שעווה זו מכילה חומרי שחרור מובנים, שימושיים לחילוץ קל. היא מספקת חילוץ קל ונקי עבור תבניות מורכבות. טמפרטורת הזרקה: 155°C / 68°F.
סיליקון RTV מוקשה פלטינה עם שרף להדפסה תלת-ממדית
גומי סיליקון מסוג 3 HB Tin Casting Heat Resistant RTV 1:1TFC של TFC Troll Factory שימש כסיליקון RTV. זהו גומי סיליקון דו-רכיבי בעל ריפוי נוסף (מזרז פלטינה) אשר מתגפר בטמפרטורת החדר (RTV). זהו סיליקון יציקה הניתן ליציקה שאינו זקוק לחום חיצוני או לוואקום. לדברי מר דומברון, סיליקון זה מושלם לתבנית פתוחה וזורם היטב לתוך החללים. הוא מתקשה תוך 2 דקות ואין צורך להכניסו לוואקום. עם זאת, לא ניתן להשתמש בו בתבנית סגורה.
הכנת תבניות מודפסות תלת-ממד משרף גמיש
חשוב לציין שסיליקונים מזורזים פלטינה רגישים מאוד לזיהומים. זיהומים יכולים לנבוע משרף ההדפסה התלת-ממדית עצמו או מהסביבה. בנוסף לבעיות פוטנציאליות בריפוי סיליקון מזורז פלטינה, הזיהומים יכולים גם להפריע לפרטים בתבנית. חשוב לנקות את התבניות היטב לפני העבודה עם סיליקון מזורז פלטינה. לאחר שטיפתם במים, מר דומברון משתמש בטכניקת ניקוי כדי להפוך את התבניות הגמישות לנקיות ביותר. הוא משתמש בשתי שיטות, הראשונה היא ערכת צבע חלונות Marabu 3. עצתו היא ליצור שכבה עבה הומוגנית ולתת לה לשבת במשך שעתיים. זה יסיר את האבק שנותר וניתן להשתמש בו כשכבת מגן. עם זאת, חשוב שהתבניות יהיו נקיות ככל האפשר לפני מריחת שכבה זו. לחלופין, הוא משתמש בלטקס טהור. זהו לטקס נוזלי יותר, מתייבש מהר יותר וניתן למרוח אותו בעזרת מברשת. במידת הצורך, שכבה שנייה לאחר 04060004873 דקות. ניתן להשתמש במוצרים כמו Reschimica Latex Pro, אך יש לציין שרובם מכילים אמוניה, שאינה תמיד רצויה.
טיפ פשוט ויעיל להסרת אבק או שאריות שיוף ובמיוחד להגנה ושימור של פריטים מודפסים. לאחר ניקוי וייבוש מלא, כסו את המשטח בצבע חלונות (משמש לזכוכית צבעונית סינתטית).
פשוט מרחו שכבה דקה ותניחו להתייבש היטב. המשטח הופך שקוף. לאחר ניקוי הפריט ניתן לאחסן אותו ללא בעיה.
ניתן פשוט להסיר את הניילון, פני השטח של התכשיט נקיים. מר דומברון משתמש במוצר זה גם למיסוך, לשימור תכשיטים מודפסים.
בדיקת תבניות גומי מודפסות בתלת מימד!
תבניות השרף הגמישות שהודפסו בתלת מימד הודפסו בתלת מימד על גבי Phrozen Sonic Mini מדפסת תלת מימד שרף 8K S עם ברירת המחדל Liqcreate פרמטרים של הדפסת תלת-ממד של שרףעיצוב התבנית הראשון הזה הודפס ישירות על משטח הבנייה עם כמה תומכים נוספים בצדדים.
תמונה: תבנית מודפסת בתלת מימד עם Liqcreate Premium Flex לפני הבדיקה.
לדברי מר דומברון "Premium Flex בעל שקיפות נעימה, נשאר גמיש ללא זיכרון צורה. הגומי יציב, ראו את ההתנהגות עם שעווה בטמפרטורה של 78-83 מעלות צלזיוס.
בהגדרות ברירת המחדל של ההדפסה ובכיוון זה, קיימת דימום קל בחומר השקוף הזה. כמה חללים קטנים ברקע והאותיות לא הודפסו בפירוט מלא. ניתן לשפר את הפרמטרים והכיוון כדי להפחית פגמים אלה.
תמונה: תבנית מודפסת תלת-ממדית משרף גמיש עשויה מ Liqcreate Premium Flex לאחר הזרקה עם שעוות הזרקה של פריס.
יציקת השעווה בוצעה בטמפרטורה של כ-80 מעלות צלזיוס. חסרים לא מעט פרטים, השילוב של חומר, תהליך ושעווה אינו אידיאלי. סביר להניח שטמפרטורת היציקה ו/או התבנית צריכה להיות גבוהה יותר.
תמונה: תבנית מודפסת בתלת מימד עם Liqcreate Premium Flex לאחר יציקת סיליקון RTV (מזורז פלטינה) לחלל התבנית.
לעומת זאת, הסיליקון RTV (עם ריפוי נוסף, מזורז פלטינה) ביצע ביצועים טובים בהרבה והפרטים נראים לעין. כמעט עותק שלם של תבנית שרף גמישה מודפסת בתלת מימד מסיליקון. לדברי מר דומברון "אין בעיה לשפוך את סיליקון ה-RTV המזורז בפלטינה לתבנית פתוחה, ללא ואקום וללא תגובה עם שרף ההדפסה התלת-ממדית הגמיש. תראו אם זה משתלב היטב עם תבנית סגורה! בכל מקרה, פרטים טובים מאוד."
אותו מבחן בוצע עם Liqcreate Elastomer-Xהתבנית מוקמה באותו אופן באותה מדפסת. למרות שכמה פרטים טובים יותר בהשוואה ל Premium Flex, חלקים מסוימים כמו האות "L" יכולים להיות מפורטים יותר בבסיס. כיוון אופטימלי יותר וזמן חשיפה קצר יותר יכולים לעזור. זה לא נבדק בניסוי זה.
תמונה: תבנית מודפסת בתלת מימד עם Liqcreate Elastomer-X לפני הבדיקה.
תוצאות דומות התקבלו עם הזרקת שעווה (תוצאה גרועה) ועם יציקת סיליקון RTV (תוצאה טובה) בהשוואה ל- Premium Flexלדברי מר דומברון "עם זאת, כדי שזה יהיה יותר פרקטי להזרקת שעווה, ביצעתי שלושה ניסויים עם טמפרטורות ולחצים שונים, ללא פרטים עדינים. ומשטח התבנית היה קצת דביק מההתחלה."
תמונה: תבנית מודפסת בתלת מימד עם Liqcreate Elastomer-X לאחר הזרקה עם שעוות הזרקה של פריס.
תמונה: תבנית מודפסת בתלת מימד עם Liqcreate Elastomer-X לאחר יציקת סיליקון RTV (מזורז פלטינה) לחלל התבנית.
הסיליקון של ה-RTV העתיק כמעט את כל הפרטים של Elastomer-X עובש ועבד היטב.
אותו מבחן בוצע עם Liqcreate Flexible-Xהתבנית מוקמה באותו אופן באותה מדפסת. מכיוון שהחומר הזה שחור אטום, דימום אור פחות מהווה בעיה כאן והפרטים מודפסים יפה בתבנית זו עם פרמטרי ברירת המחדל של הדפסה תלת-ממדית.
תמונה: תבניות מודפסות בתלת מימד עם Liqcreate Flexible-X לפני הבדיקה.
לדברי מר דומברון "Flexible-X, חומר קשיח וגמיש בו זמנית ונעים מאוד לטיפול. הרבה פרטים ולמזלי, קיבלתי תבנית סגורה שמישה. אז חתכתי את התבנית הסגורה לשניים, גם שם הפרטים מוגדרים היטב, היא מתאבקת די מהר, אבל אחרי מעבר במים התוצאה ללא דופי."
תמונה: תבנית מודפסת בתלת מימד עם Liqcreate Flexible-X לאחר הזרקה עם שעוות הזרקה של פריס.
גם התבנית הסגורה וגם הפתוחה נתנו תוצאות טובות. בכמה פינות חסר מעט טקסט מכיוון שהיה צורך בטמפרטורת שעווה גבוהה יותר / תבנית חמה יותר. לדברי מר דומברון: "תבנית יחידה או כפולה, התוצאה מספיקה כדי לעבור ליציקה. באופן אידיאלי, יוצרים תבנית דו-חלקית עם קצה של 8 עד 10 מ"מ וגם פתח חרוטי להזרקה. מבחינתי, שרף זה מתאים היטב לסוג זה של יציקה."
תמונה: תבנית מודפסת בתלת מימד עם Liqcreate Flexible-X לאחר יציקת סיליקון RTV (מזורז פלטינה) לחלל התבנית.
כצפוי, גומי ה-RTV גם הוא ביצע ביצועים טובים עם Flexible-X תבניות.
תמונה: קומפוזיציות של Liqcreate שרפים גמישים הודפסו בתלת-ממד כתבנית ליציקת סיליקון RTV (מזורז פלטינה) בחלל התבנית.
סיכום ניסוי שעווה וסיליקון ראשון
לצטט את מר דומברון: "אם אתם רוצים להדפיס תבנית אחת או כפולה להזרקת שעווה ליציקת מתכת מותכת, או תבנית אחת לסיליקון (לסבון, נר או כל תבנית אחרת), Flexible-X היא הבחירה הטובה ביותר: גמיש. הוא חזק, ללא זיכרון צורה, גימור פני השטח טוב מאוד, עמיד היטב בפני שעווה חמה ומציע פרטים מעולים עם סיליקון. לאחר בדיקה, הנה העיצוב של התבנית האידיאלית להזרקת שעווה.
שכלול התהליך.
עם עיצוב התבנית הפתוחה הראשונה, קשה לשלוט בצד האחורי של החלק. התבנית הפתוחה הראשונה הודפסה בהצלחה רק ב- Flexible-X שרף. בעיקר משום שהעיצוב החמיץ חורי ניקוז. לאחר עיצוב תבנית דו-חלקית חדשה, הבדיקות נמשכות עם Flexible-X.
לתבניות היו זוויות חדות ולכן הן הודפסו בזווית על גבי תומכים במדפסת. בשל הכיוון ישנם קווי שכבה בתבנית וגם בחתיכות השעווה שיצאו מתבנית זו. הבדיקה לא הוארכה עקב מגבלות זמן, אך אם התבנית הייתה מתוכננת באופן שניתן היה להדפיס אותה בזווית של 90°, האיכות הייתה אפילו טובה יותר!
הפרטים נראים היטב. בנוסף, התבנית לא הראתה שום סימן של התדרדרות לאחר 20 יריות. שעוות הזרקת Ferris זו אינה נדבקת ל... Flexible-X עובשים ולכן צפוי שהוא ישרוד זמן מה.
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X הוא שרף פוטופולימר שחור אטום עבור MSLA פתוח, DLP ומדפסות תלת-ממד מבוססות לייזר. לחלקים המודפסים בתלת-ממד מחומר זה יש גמישות יוצאת דופן ותכונות ריבאונד מעולות. Liqcreate Flexible-X תואם לפתיחה DLPמדפסות תלת מימד , LCD, MSLA ו-SLA בטווח של 3 - 385 ננומטר. קשיות נמוכה של 420 Shore A והתארכות של עד 55% הופכות אותה למושלמת לייצור חלקים רכים למגע ואלסטיים לשימוש תעשייתי. תואמת לסילקונים מזורזים פלטינה (RTV) שעברו ריפוי באמצעות הוספה.
יתרונות עיקריים |
תאימות למדפסות תלת-ממד |
| · התארכות גבוהה | סדרת Epax3D ו- Nexa3D XiP |
| · ריבאונד מצוין | · Phrozen & Anycubic סדרה |
| · חוזק קריעה טוב | · Shining3D AccuFAB-L4K |
| · מגע רך ועמיד | · Asiga סדרת W2P |
| · תואם לסילקונים מזורזים פלטינה (RTV) שעברו ריפוי באמצעות הוספה | · ועוד רבים |
