Flexibilné formy vyrobené 3D tlačou na reprodukciu voskových silikónových vzorov a platinovo vytvrdené silikónové formy.
Silikóny a gumy sú dobre známe materiály v dielni výrobcov foriem. So zavedením flexibilných živíc pre 3D tlač sa objavilo viac možností na výrobu zákazkových flexibilných foriem priamo z 3D tlačiarne. Liqcreate partner pán Dombrun – známy svojou prácou na castingu –testoval celý rad flexibilných Liqcreate živice pre túto prácu.
V tomto článku sa zameriame na dva pracovné postupy s flexibilnými 3D tlačenými formami. Prvým je výroba 3D tlačenej gumenej formy na voskové duplikáty, napríklad na výrobu šperkov alebo umeleckých diel. V tomto prípade sa flexibilná forma vytlačí 3D tlačou a do dutiny sa naleje tekutý vosk. Vosk sa ochladí a stuhne. Po niekoľkých minútach je forma dostatočne tvrdá na otvorenie a vytvorí sa pevný kus čistého vosku. Táto časť sa môže použiť na odlievanie investičných modelov a sústruženie do akéhokoľvek kovu.
V druhom kroku sa flexibilné formy tiež tlačia 3D tlačou so živicou, hoci teraz je dutina vyplnená RTV silikónom (adične vytvrdzovaným, platinovo katalyzovaným). Myšlienkou tohto prístupu je, že skutočný silikónový diel sa môže použiť buď ako finálny diel, alebo ako samotná predloha formy (napríklad na odlievanie kovov s nízkou teplotou topenia, ako je cín a olovo). V mnohých prípadoch bude tvar odlišný od nášho príkladu. Pracovný postup v tomto článku ukazuje, že adične vytvrdzovaný, platinovo katalyzovaný silikón môže fungovať s týmito 3D tlačenými fotopolymérnymi živicami.
Obrázok od pána Dombruna: Konečné odlievanie vstrekovacieho vosku Ferris do 3D tlačenej formy vyrobenej pomocou Liqcreate Flexible-X živice.
Testovanie flexibilnej 3D tlačiarenskej živice na reprodukciu voskových vzorov a platinou vytvrdeného silikónu.
At Liqcreate Boli testované naše tri flexibilné živice:
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex je priesvitná tyrkysovo modrá fotopolymérna živica s vynikajúcou spracovateľnosťou a rýchlosťou tlače na MSLA a DLP 3D tlačiarne. Súčiastky vyrobené z tohto materiálu vytlačené 3D tlačou majú výnimočnú flexibilitu a nízku povrchovú tvrdosť 63 Shore A. Je vhodný na výrobu prototypov.
Flexible-X je pevný a zároveň pružný materiál a veľmi príjemný na dotyk... Detaily sú aj tam dobre definované a po plavbe vo vode je výsledok bezchybný
Pán Dombrun - Odborník na výrobu šperkov
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je nepriehľadná čierna fotopolymérna živica pre otvorené MSLA, DLP a laserové 3D tlačiarne. Súčiastky vyrobené z tohto materiálu vytlačené 3D tlačou majú výnimočnú flexibilitu. Liqcreate Flexible-X je kompatibilný s otvorenými DLP, LCD, MSLA a SLA 3D tlačiarne v rozsahu 385 – 420 nm. Jeho nízka tvrdosť 55 Shore A a predĺženie až 160 % ho robia ideálnym na výrobu mäkkých a elastických dielov pre priemyselné použitie.
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X je číra fotopolymérna živica, ktorú možno spracovať na väčšine 3D tlačiarní na báze živice. 3D tlačené diely z tohto materiálu sú mimoriadne mäkké s tvrdosťou Shore A 43 a majú veľkú flexibilitu. Jeho vlastnosti simulujú mäkký TPU a silikón, vďaka čomu je ideálny na výrobu digitálnych mriežkových pien, nástrojov na mäkké konce ramien (EOAT) pre roboty, priechodiek, vlnovcov a elastických priemyselných dielov.
Vstrekovací vosk Ferris
V tomto teste bol zvolený vstrekovací vosk Ferris. Vstrekovací vosk Ferris je odolný a tvrdý vosk, ktorý je ideálny pre formy s ťažko dostupnými rohmi. Tento vosk obsahuje zabudované separačné činidlá, ktoré sú užitočné pre jednoduché vyberanie. Umožňuje jednoduché a čisté vyberanie zložitých vzorov. Teplota vstrekovania: 155 °C.
Platinovým vytvrdeným RTV silikónom s 3D tlačiarenskou živicou
Ako RTV silikón bol použitý silikónový kaučuk TFC Troll Factory Type 3 HB Tin Casting, tepelne odolný RTV 1:1TFC. Ide o adične vytvrdzujúci (platinou katalyzovaný) dvojzložkový silikónový kaučuk, ktorý vulkanizuje pri izbovej teplote (RTV). Je to liaty formovací silikón, ktorý nevyžaduje vonkajšie teplo ani vákuum. Podľa pána Dombruna je tento silikón bezchybný pre otvorenú formu a dobre sa rozlieva do dutín. Vytvrdne za 2 minút a nie je potrebné ho umiestňovať do vákua. Nie je však možné ho použiť v uzavretej forme.
Príprava foriem z flexibilnej živice vytlačených 3D tlačou
Dôležité je poznamenať, že platinovo katalyzované silikóny sú veľmi citlivé na kontamináciu. Kontaminácia môže pochádzať zo samotnej 3D tlačiarenskej živice alebo z okolia. Okrem potenciálnych problémov s vytvrdzovaním platinovo katalyzovaného silikónu môžu kontaminácie tiež narušiť detaily vo forme. Pred prácou s platinovo katalyzovaným silikónom je dôležité formy dôkladne vyčistiť. Po opláchnutí vodou pán Dombrun používa čistiacu techniku, aby boli flexibilné formy mimoriadne čisté. Používa dve metódy, prvou je súprava farieb na okná Marabu 04060004873. Jeho odporúčanie je vytvoriť homogénnu hrubú vrstvu a nechať ju pôsobiť 2 hodiny. Odstráni sa tak zvyšný prach a môže sa použiť ako ochranná fólia. Je však dôležité, aby boli formy pred nanesením tejto vrstvy čo najčistejšie. Prípadne používa čistý latex. Ten je tekutejší, rýchlejšie schne a možno ho nanášať štetcom. V prípade potreby naneste druhú vrstvu po 30 minútach. Produkty ako Reschimica Latex Pro sa dajú použiť, ale treba poznamenať, že väčšina z nich obsahuje amoniak, čo nie je vždy žiaduce.
Jednoduchý a účinný tip na odstránenie prachu alebo zvyškov brúsenia a najmä na ochranu a konzerváciu potlačených dielov. Po vyčistení a úplnom vysušení natrite povrch farbou na okná (používa sa na syntetické vitráže).
Jednoducho naneste tenkú vrstvu a nechajte dobre zaschnúť. Povrch sa stane priesvitným. Váš vyčistený kus môžete bez problémov skladovať.
Fóliu môžete jednoducho odstrániť a povrch vášho šperku je čistý. Pán Dombrun používa tento produkt aj na maskovanie, na konzerváciu potlačených šperkov.
Testovanie 3D tlačených gumených foriem!
Flexibilné 3D tlačené živicové formy boli vytlačené 3D tlačou na Phrozen Sonic Mini 8D tlačiareň z živice 3K S s predvoleným nastavením Liqcreate parametre 3D tlače živicouTento prvý návrh formy bol vytlačený priamo na stavebnú dosku s niekoľkými ďalšími podperami po stranách.
Obrázok: Forma vytlačená 3D tlačou s Liqcreate Premium Flex pred testovaním.
Podľa pána Dombruna „Premium Flex má príjemnú priehľadnosť, zostáva pružný bez tvarovej pamäte. Guma je pevná, pozrite si správanie s voskom pri 78 – 83 °C.“
V predvolených nastaveniach tlače a tejto orientácii je v tomto priesvitnom materiáli prítomné mierne presakovanie. Niektoré malé dutiny v pozadí a písmená neboli vytlačené úplne detailne. Parametre a orientácia sa dajú vylepšiť, aby sa tieto chyby znížili.
Obrázok: Forma vyrobená z flexibilnej živice pomocou 3D tlače Liqcreate Premium Flex po injekčnom vstrekovaní voskom Ferris.
Odlievanie vosku sa vykonávalo pri teplote približne 80 °C. Chýbajú určité detaily, nie je to ideálna kombinácia materiálu – procesu – vosku. Pravdepodobne by teplota odlievania a/alebo formy mala byť vyššia.
Obrázok: Forma vytlačená 3D tlačou s Liqcreate Premium Flex po naliatí RTV silikónu (s platinovou katalýzou) do dutiny formy.
RTV silikón (adičné vytvrdzovanie, platinovo katalyzovaný) si na druhej strane viedol oveľa lepšie a detaily sú viditeľné. Takmer kompletná kópia flexibilnej 1D tlačenej živicovej formy zo silikónu v mierke 1 na 3. Podľa pána Dombruna „Žiadny problém s naliatím platinovo katalyzovaného RTV silikónu do otvorenej formy, bez vákua a bez reakcie s flexibilnou 3D tlačiarenskou živicou. Uvidíme, či to pôjde dobre aj s uzavretou formou! V každom prípade, veľmi dobré detaily.“
Rovnaký test bol vykonaný s Liqcreate Elastomer-XForma bola umiestnená rovnakým spôsobom na tej istej tlačiarni. Hoci niektoré detaily sú lepšie v porovnaní s... Premium Flex, niektoré časti, ako napríklad písmeno „L“, by mohli byť na podstavci detailnejšie. Pomôcť by mohla optimálnejšia orientácia a o niečo kratší expozičný čas. V tomto experimente sa to netestuje.
Obrázok: Forma vytlačená 3D tlačou s Liqcreate Elastomer-X pred testovaním.
Podobné výsledky sa dosiahli pri vstrekovaní vosku (slabý výsledok) a pri nalievaní RTV silikónu (dobrý výsledok) v porovnaní s... Premium FlexPodľa pána Dombruna „Avšak, aby to bolo praktickejšie pre vstrekovanie vosku, urobil som tri testy s rôznymi teplotami a tlakom, bez jemných detailov. A povrch formy bol od začiatku trochu lepkavý.“
Obrázok: Forma vytlačená 3D tlačou s Liqcreate Elastomer-X po injekčnom vstrekovaní voskom Ferris.
Obrázok: Forma vytlačená 3D tlačou s Liqcreate Elastomer-X po naliatí RTV silikónu (s platinovou katalýzou) do dutiny formy.
Silikón RTV kopíroval takmer všetky detaily Elastomer-X pleseň a fungovalo to dobre.
Rovnaký test bol vykonaný s Liqcreate Flexible-XForma bola umiestnená rovnakým spôsobom na tej istej tlačiarni. Keďže tento materiál je nepriehľadný čierny, jemné rozptyľovanie tu nie je taký problém a detaily sú v tejto forme pekne vytlačené s predvolenými parametrami 3D tlače.
Obrázok: Formy vytlačené 3D tlačou Liqcreate Flexible-X pred testovaním.
Podľa pána Dombruna "Flexible-X, pevný a zároveň flexibilný materiál, s ktorým sa veľmi príjemne manipuluje. Veľa detailov a našťastie som dostal použiteľnú uzavretú formu. Tak som uzavretú formu rozrezal na dve časti, detaily sú tam tiež dobre definované, pomerne rýchlo sa zapráši, ale po prechode vo vode je výsledok bezchybný.“
Obrázok: Forma vytlačená 3D tlačou s Liqcreate Flexible-X po injekčnom vstrekovaní voskom Ferris.
Zatvorená aj otvorená forma priniesli dobré výsledky. V niektorých rohoch chýba malý text, pretože bola potrebná vyššia teplota vosku / teplejšia forma. Podľa pána Dombruna: „Jednoduchá alebo dvojitá forma, výsledok je dostatočný na to, aby ste mohli pokračovať v odlievaní. Ideálne je vyrobiť dvojdielnu formu s okrajom 8 až 10 mm a kužeľovitým otvorom na vstrekovanie. Pre mňa je táto živica na tento typ formovania veľmi vhodná.“
Obrázok: Forma vytlačená 3D tlačou s Liqcreate Flexible-X po naliatí RTV silikónu (s platinovou katalýzou) do dutiny formy.
Ako sa očakávalo, guma RTV si tiež dobre viedla s Flexible-X plesne.
Obrázok: Kompozície Liqcreate flexibilné živice vytlačené 3D tlačou ako forma na nalievanie RTV silikónu (s platinovou katalýzou) do dutiny formy.
Zhrnutie prvej skúšky vosku a silikónu
Aby som citoval pána Dombruna: „Ak chcete vytlačiť jednu alebo dve formy na vstrekovanie vosku na odlievanie roztaveného kovu alebo do jednej formy na silikón (na mydlo, sviečku alebo iné výlisky),…“ Flexible-X je najlepšou voľbou: Flexibilná. Je pevná, nemá tvarovú pamäť, má veľmi dobrú povrchovú úpravu, dobre odoláva horúcemu vosku a so silikónom ponúka vynikajúce detaily. Po testovaní je tu návrh ideálnej formy na vstrekovanie vosku.
Zdokonaľovanie procesu.
Pri prvom návrhu otvorenej formy je ťažké kontrolovať zadnú stranu dielu. Prvá otvorená forma bola úspešne vytlačená až v roku Flexible-X živice. Hlavne preto, že v návrhu chýbali odtokové otvory. Po návrhu novej dvojdielnej formy testovanie pokračuje s Flexible-X.
Formy mali ostré uhly, a preto sa tlačilo pod uhlom na podložkách v tlačiarni. Kvôli orientácii sú vo forme a tiež vo voskových kúskoch, ktoré z tejto formy vyšli, čiary vrstiev. Test nebol kvôli časovým obmedzeniam predĺžený, ale ak by bola forma navrhnutá tak, aby sa dala tlačiť pod uhlom 90°, kvalita by bola ešte lepšia!
Detaily sú veľmi dobre viditeľné. Navyše forma po 20 výstreloch nevykazovala žiadne známky degradácie. Tento vstrekovací vosk Ferris nemá žiadnu priľnavosť k... Flexible-X plesne, takže sa očakáva, že prežije nejaký čas.
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je nepriehľadná čierna fotopolymérna živica pre otvorené MSLA, DLP a laserové 3D tlačiarne. 3D tlačené diely z tohto materiálu majú výnimočnú flexibilitu a skvelé odrazové vlastnosti. Liqcreate Flexible-X je kompatibilný s otvorenými DLP, LCD, MSLA a SLA 3D tlačiarne v rozsahu 385 – 420 nm. Jeho nízka tvrdosť 55 Shore A a predĺženie až 160 % ho robia ideálnym na výrobu mäkkých a elastických dielov pre priemyselné použitie. Kompatibilný so silikónmi katalyzovanými platinou (RTV), vytvrdenými adičným spôsobom.
Kľúčové výhody |
Kompatibilita s 3D tlačiarňou |
| · Vysoká ťažnosť | · Séria Epax3D a Nexa3D XiP |
| · Vynikajúci odraz | · Phrozen & Anycubic séria |
| · Dobrá pevnosť v roztrhnutí | · Shining3D AccuFAB-L4K |
| · Odolný mäkký povrch | · Asiga a séria W2P |
| · Kompatibilné s (RTV) platinou katalyzovanými, adične vytvrdenými silikónmi | · A mnoho ďalších |
