ワックス シリコン パターンとプラチナ硬化シリコン モールドを再現するための柔軟なモールドを 3D プリントします。
シリコーンやゴムは、金型製作の現場でよく使われる材料です。フレキシブルな3Dプリント樹脂の導入により、3Dプリンターから直接カスタムフレキシブル金型を製作できる選択肢が増えました。 Liqcreate パートナーのドンブラン氏 – 鋳造の仕事で知られる –さまざまな柔軟な Liqcreate この作品のための樹脂。
この記事では、フレキシブル3Dプリント型を用いた3つのワークフローに焦点を当てます。3つ目は、ワックス複製用のXNUMXDプリントゴム型を製作する方法です。例えば、ジュエリーやアート作品の製作に用いられます。このケースでは、フレキシブル型をXNUMXDプリントし、そのキャビティに液状のワックスを流し込みます。ワックスは冷却されて固まります。数分後には型を開けられるほど硬くなり、純粋なワックスでできた硬い部品が完成します。この部品はインベストメント鋳造に使用でき、あらゆる金属に加工することができます。
第二段階では、フレキシブルモールドも樹脂を用いて3Dプリントされますが、キャビティにはRTVシリコーン(付加硬化型、白金触媒)が充填されます。このアプローチの目的は、シリコーンパーツを最終製品として、あるいは金型マスター(例えば、スズや鉛などの低融点金属の注入用)として使用できるというものです。多くの場合、形状はここで示した例とは異なります。この記事のワークフローは、付加硬化型、白金触媒シリコーンが、これらの3Dプリントされたフォトポリマー樹脂と併用できることを示しています。

ドンブラン氏による画像:3Dプリントされた鋳型で作られたフェリス注入ワックスの最終鋳造 Liqcreate Flexible-X 樹脂。
ワックスパターンとプラチナ硬化シリコンを再現するための柔軟な 3D プリント樹脂をテストします。
At Liqcreate 当社の 3 つの柔軟な樹脂がテストされました。
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex 半透明のターコイズブルーのフォトポリマー樹脂で、MSLAや DLP ベースの 3D プリンター。この材料から 3D プリントされた部品は、優れた柔軟性と 63 Shore A の低い表面硬度を特徴としています。プロトタイピングの用途に適しています。
Flexible-X 硬さと柔軟性を兼ね備えた素材で、扱いやすいです。細部まで丁寧に仕上げられており、水に浸した後も完璧な仕上がりです。
ドンブラン氏 - 熟練のジュエリー鋳造職人
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X オープンMSLA用の不透明な黒色のフォトポリマー樹脂です。 DLP レーザーベースの 3D プリンター。この材料から 3D プリントされた部品は、優れた柔軟性を備えています。 Liqcreate Flexible-X オープンと互換性がある DLP3~385nmの波長範囲で、LCD、MSLA、SLA 420Dプリンターに対応しています。ショアA硬度55と低い硬度と最大160%の伸び率により、工業用途のソフトタッチ部品や弾性部品の製造に最適です。
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X 透明なフォトポリマー樹脂で、ほとんどの樹脂ベースの3Dプリンターで加工できます。この材料から3Dプリントされたパーツは、ショアA硬度43と非常に柔らかく、優れた柔軟性を備えています。その特性は柔らかいTPUやシリコンを模倣しており、デジタルラティスフォーム、ロボット用ソフトエンドオブアームツール(EOAT)、グロメット、ベローズ、弾性工業部品などの製造に最適です。
フェリス注入ワックス
このテストでは、Ferris社の注入ワックスを使用しました。Ferris社の注入ワックスは、強度が高く硬いワックスで、複雑な角を持つ型に最適です。このワックスには、容易に取り出すのに役立つ離型剤が配合されています。複雑な模様でも、簡単かつきれいに取り出すことができます。注入温度:155℃。
3Dプリント樹脂を使用したプラチナ硬化RTVシリコーン
RTVシリコーンとして、Troll Factory社のTFCシリコーンゴム タイプ3 HB 錫鋳造耐熱RTV 1:1TFCを使用しました。これは、付加硬化型(白金触媒)の2成分シリコーンゴムで、室温で加硫します(RTV)。外部加熱や真空を必要としない、注入可能な成形用シリコーンです。Dombrun氏によると、このシリコーンはオープンモールドに最適で、キャビティへの流れ込みが良好です。90分で硬化し、真空状態にする必要はありません。ただし、クローズドモールドでは使用できません。
フレキシブル樹脂3Dプリント型の準備
プラチナ触媒シリコーンは汚染物質に非常に敏感であることに留意してください。汚染物質は3Dプリント樹脂自体、または周囲から発生する可能性があります。プラチナ触媒シリコーンの硬化に潜在的な問題が発生するだけでなく、汚染物質は金型のディテールにも影響を与える可能性があります。プラチナ触媒シリコーンを使用する前に、金型をよく洗浄することが重要です。水ですすいだ後、Dombrun氏は洗浄技術を用いてフレキシブル金型を極めて清潔にします。彼は04060004873つの方法を用いています。2つ目はMarabu 30ウィンドウカラーキットを使用する方法です。彼のアドバイスは、均一で厚い層を作り、XNUMX時間放置することです。これにより残留する埃が除去され、保護フィルムとして使用できます。ただし、この層を塗布する前に、金型を可能な限り清潔にしておくことが重要です。彼は純粋なラテックスを使用する方法もあります。これはより液体状で乾燥が速く、ブラシで塗布できます。必要に応じてXNUMX分後にXNUMX層目を塗布します。 Reschimica Latex Pro のような製品も使用できますが、ほとんどの製品には必ずしも望ましいわけではないアンモニアが含まれていることに注意してください。
ほこりや研磨カスを取り除き、特に印刷物の保護と保存に効果的な、シンプルで効果的な方法です。洗浄して完全に乾燥させた後、表面を窓用着色剤(合成ステンドグラス用)で覆います。


薄く塗り広げてよく乾かすだけで、表面が半透明になります。作品はきれいになり、問題なく保管できます。
フィルムを剥がすだけで、作品の表面はきれいになります。ドンブラン氏は、プリントされた宝石の保存のために、この製品をマスキングにも使用しています。


3Dプリントしたゴム型のテスト!
柔軟な3Dプリント樹脂型は、 Phrozen Sonic Mini 8K S樹脂3Dプリンター(デフォルト) Liqcreate 樹脂3Dプリントパラメータこの最初の金型設計は、側面にいくつかの追加のサポートを付けてビルドプレート上に直接印刷されました。

画像: 3Dプリントされた金型 Liqcreate Premium Flex テストの前に。
ドンブラン氏によれば「Premium Flex 心地よい透明性を持ち、形状記憶性がなく柔軟性を保ちます。ゴムは硬く、78~83℃のワックスでその挙動を確認してください。
デフォルトの印刷設定とこの印刷方向では、この半透明素材に若干の滲みが生じています。背景に小さな空洞があり、文字は細部まで印刷されていません。これらの欠陥を軽減するには、パラメータと印刷方向を改善する必要があります。

画像: 柔軟な樹脂で作られた3Dプリントの型 Liqcreate Premium Flex フェリス注入ワックスを注入した後。
ワックス鋳造は約80℃で行われました。細部が欠けており、材料、工程、ワックスの理想的な組み合わせではありません。鋳造温度または鋳型温度をもっと高く設定すべきだった可能性があります。
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画像: 3Dプリントされた金型 Liqcreate Premium Flex 金型キャビティにRTVシリコン(白金触媒)を注入した後。
一方、RTVシリコーン(付加硬化型、白金触媒)ははるかに優れた性能を示し、細部まで鮮明に再現されています。柔軟な1Dプリント樹脂型をほぼ1対3で再現したシリコーンです。ドンブラン氏によると、 「プラチナ触媒RTVシリコーンをオープンモールドに流し込むのに問題はありません。真空にせず、柔軟な3Dプリント用樹脂と反応することもありません。クローズドモールドでもうまくいくかどうか試してみてください!いずれにしても、ディテールは非常に良好です。」
同じテストを実施した Liqcreate Elastomer-X同じプリンターで同じ方法で型を配置しました。細部は以前のものより優れているものの、 Premium Flexベース部分の「L」の文字など、一部のパーツはもっと細かく表現できるかもしれません。最適な向きと少し短い露出時間で改善されるかもしれません。この実験ではテストしていません。

画像: 3Dプリントされた金型 Liqcreate Elastomer-X テストの前に。
ワックス注入(悪い結果)とRTVシリコン注入(良い結果)で同様の結果が得られました。 Premium Flexドンブラン氏によれば 「しかし、ワックス注入をより現実的にするために、温度と圧力を変えて3回テストを行いました。細かい部分は考慮していません。そして、型の表面は最初から少しベタベタしていました。」

画像: 3Dプリントされた金型 Liqcreate Elastomer-X フェリス注入ワックスを注入した後。

画像: 3Dプリントされた金型 Liqcreate Elastomer-X 金型キャビティにRTVシリコン(白金触媒)を注入した後。
RTVシリコンは、ほぼすべての詳細をコピーしました Elastomer-X カビが生えてうまくいきました。
同じテストを実施した Liqcreate Flexible-X同じプリンターに同じ方法で型を配置しました。この素材は不透明な黒なので、光のにじみはそれほど問題にならず、デフォルトの3Dプリントパラメータで細部まできれいにプリントできます。


画像: 3Dプリントされた金型 Liqcreate Flexible-X テストの前に。
ドンブラン氏によれば 「Flexible-X硬さと柔軟性を兼ね備えた素材で、とても扱いやすいです。細かい部分が多く、幸運にも使える型枠が手に入りました。そこで型枠を二つに切り分けました。こちらも細かい部分がしっかりしていて、すぐに埃が付きますが、水に浸すと完璧な仕上がりになります。

画像: 3Dプリントされた金型 Liqcreate Flexible-X フェリス注入ワックスを注入した後。
密閉型と開放型の両方で良好な結果が得られました。ワックス温度と型の温度を上げる必要があったため、一部の角に文字が欠けている箇所があります。ドンブラン氏によると: 「シングルモールドでもダブルモールドでも、鋳造工程に進むのに十分な結果が得られます。理想的には、8~10mmのエッジと円錐状の射出口を持つXNUMXつのパーツからなるモールドを作るのが良いでしょう。私にとって、この樹脂はこの種の成形に最適です。」
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画像: 3Dプリントされた金型 Liqcreate Flexible-X 金型キャビティにRTVシリコン(白金触媒)を注入した後。
予想通り、RTVゴムも良好な性能を示しました。 Flexible-X カビ。
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画像: 構成 Liqcreate 金型キャビティに RTV シリコン (プラチナ触媒) を注入するための金型として 3D プリントされた柔軟な樹脂。
最初のワックスとシリコンの試験の概要
ドンブラン氏の言葉を引用します。 「溶融金属を鋳造するためにワックスを注入するための単一または二重の型を印刷したい場合、またはシリコン(石鹸、キャンドル、その他の成形用)用の単一の型を印刷したい場合、 Flexible-X 最良の選択です。柔軟性があり、強度があり、形状記憶性がなく、表面仕上げが非常に良好で、熱いワックスにも強く、シリコンで細部まで美しく仕上げることができます。テストの結果、理想的なワックス注入用型のデザインが完成しました。

プロセスを完璧にする。
最初のオープンモールド設計では、部品の裏側を制御するのが困難でした。最初のオープンモールドは、 Flexible-X 樹脂。主に設計に排水穴がなかったことが原因です。新しい2パーツ金型を設計した後、テストを継続しています。 Flexible-X.
型は鋭角だったため、プリンターの支持体に斜めに印刷されました。この向きのため、型とそこから取り出したワックス片に層状の線が見られます。時間の制約によりテストは延長できませんでしたが、型を90°の角度で印刷できるように設計していれば、品質はさらに向上したでしょう。



細部までよく見えます。さらに、20回のショット後も型に劣化の兆候は見られませんでした。このフェリスの注入ワックスは、 Flexible-X カビが生えないので、しばらくは生き残ることが期待されます。
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X オープンMSLA用の不透明な黒色のフォトポリマー樹脂です。 DLP レーザーベースの 3D プリンター。この材料から 3D プリントされた部品は、優れた柔軟性と反発特性を備えています。 Liqcreate Flexible-X オープンと互換性がある DLP3~385nmの波長範囲で、LCD、MSLA、SLA 420Dプリンターに対応しています。ショアA硬度55の低硬度と最大160%の伸び率により、工業用途のソフトタッチ部品や弾性部品の製造に最適です。プラチナ触媒付加硬化型(RTV)シリコーン樹脂と互換性があります。
主な利点 |
3Dプリンターの互換性 |
| · 高伸度 | · Epax3Dシリーズ & Nexa3D XiP |
| · 優れた反発力 | · Phrozen & Anycubic シリーズ |
| · 優れた引裂強度 | · Shining3D アキュファブ-L4K |
| · 耐久性のあるソフトタッチ | · Asiga &W2Pシリーズ |
| · (RTV)プラチナ触媒付加硬化型シリコーンと互換性あり | · などなど |
