3D-tiskanje fleksibilnih kalupov za reprodukcijo vzorcev iz voščenega silikona in platinasto utrjenih silikonskih kalupov.
Silikoni in gume so dobro znani materiali v delavnici izdelovalcev kalupov. Z uvedbo fleksibilnih smol za 3D-tiskanje je na voljo več možnosti za izdelavo fleksibilnih kalupov po meri neposredno s 3D-tiskalnikom. Liqcreate partner g. Dombrun – znan po svojem delu na kastingih –preizkusili vrsto fleksibilnih Liqcreate smole za to delo.
V tem članku se osredotočamo na dva delovna procesa s fleksibilnimi 3D-natisnjenimi kalupi. Prvi je izdelava 3D-natisnjenega gumijastega kalupa za voščene kopije, na primer za izdelavo nakita ali umetniških del. V tem primeru se fleksibilni kalup natisne s 3D-natisnitvijo in v votlino se vlije tekoči vosek. Vosek se ohladi in strdi. Po nekaj minutah je kalup dovolj trd, da ga je mogoče odpreti, in nastane tog kos čistega voska. Ta del se lahko uporabi za litje po naložbah in se struži v katero koli kovino.
V drugem koraku se fleksibilni kalupi prav tako 3D-natisnejo s smolo, vendar je zdaj votlina napolnjena z RTV silikonom (adicijski utrjen, s platino kataliziranim silikonom). Ideja tega pristopa je, da se lahko pravi silikonski del uporabi bodisi kot končni del bodisi kot matrica kalupa (na primer za ulivanje kovin z nizkim tališčem, kot sta kositer in svinec). V mnogih primerih bo oblika drugačna kot v našem primeru. Potek dela v tem članku prikazuje, da lahko adicijski utrjen, s platino kataliziran silikon deluje s temi 3D-natisnjenimi fotopolimernimi smolami.
Slika g. Dombruna: Končno litje Ferrisovega injekcijskega voska v kalupu, natisnjenem s 3D-tiskalnikom, izdelanem z Liqcreate Flexible-X smola.
Testiranje fleksibilne 3D-tiskalne smole za reprodukcijo voščenih vzorcev in platinasto utrjenega silikona.
At Liqcreate Testirali smo naše tri fleksibilne smole:
Premium Flex
Liqcreate Premium Flex je prosojna turkizno modra fotopolimerna smola z odlično obdelovalnostjo in hitrostjo tiskanja na MSLA in DLP 3D-tiskalniki. 3D-natisnjeni deli iz tega materiala imajo izjemno fleksibilnost in nizko površinsko trdoto 63 Shore A. Primeren je za izdelavo prototipov.
Flexible-X je hkrati trden in prožen material ter zelo prijeten za oprijem ... Tudi podrobnosti so dobro definirane in po prehodu skozi vodo je rezultat brezhiben
G. Dombrun - Strokovnjak za litje nakita
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je neprozorna črna fotopolimerna smola za odprto MSLA, DLP in laserske 3D-tiskalnike. 3D-natisnjeni deli iz tega materiala imajo izjemno fleksibilnost. Liqcreate Flexible-X je združljiv z odprtim DLP, LCD, MSLA in SLA 3D-tiskalniki v območju od 385 do 420 nm. Zaradi nizke trdote 55 Shore A in raztezka do 160 % je idealen za izdelavo mehkih na dotik in elastičnih delov za industrijsko uporabo.
Elastomer-X
Liqcreate Elastomer-X je prozorna fotopolimerna smola, ki jo je mogoče obdelati na večini 3D-tiskalnikov na osnovi smole. 3D-natisnjeni deli iz tega materiala so izjemno mehki s Shore A 43 in imajo veliko fleksibilnost. Njegove lastnosti posnemajo mehak TPU in silikon, zaradi česar je idealen za proizvodnjo digitalnih rešetkastih pen, orodij za mehke konce rok (EOAT) za robote, tesnil, mehov in elastičnih industrijskih delov.
Ferrisov injekcijski vosek
Za uporabo v tem testu je bil izbran Ferrisov vosek za brizganje. Ferrisov vosek za brizganje je trden in vzdržljiv vosek, idealen za kalupe s težavnimi vogali. Ta vosek ima vgrajena ločilna sredstva, ki so uporabna za enostavno ekstrakcijo. Omogoča enostavno in čisto ekstrakcijo za zapletene vzorce. Temperatura brizganja: 155 °C.
Platinasto utrjen RTV silikon s 3D-tiskalno smolo
Kot RTV silikon je bil uporabljen silikonski kavčuk TFC Troll Factory Type 3 HB, odporen proti vročini, RTV 1:1TFC. Gre za dvokomponentni silikonski kavčuk, ki se dodatno strjuje (s platino, kataliziran) in vulkanizira pri sobni temperaturi (RTV). Gre za litje silikona za kalupe, ki ne potrebuje zunanje toplote ali vakuuma. Po besedah g. Dombruna je ta silikon brezhibno primeren za odprt kalup in se dobro razliva v votline. Strdi se v 2 minutah in ga ni treba vakuumirati. Vendar pa ga ni mogoče uporabljati v zaprtem kalupu.
Priprava kalupov iz fleksibilne smole, natisnjenih s 3D-tiskalnikom
Pomembno je omeniti, da so platinasto katalizirani silikoni zelo občutljivi na kontaminacije. Kontaminacije lahko izvirajo iz same 3D-tiskalniške smole ali iz okolice. Poleg morebitnih težav s strjevanjem platinasto kataliziranega silikona lahko kontaminacije vplivajo tudi na podrobnosti v kalupu. Pomembno je, da kalupe pred delom s platinasto kataliziranim silikonom dobro očistite. Po izpiranju z vodo g. Dombrun uporablja tehniko čiščenja, da fleksibilne kalupe izjemno očisti. Uporablja dve metodi, prva je s kompletom barv za okna Marabu 04060004873. Njegov nasvet je, da naredite homogeno debelo plast in jo pustite delovati 2 uri. To bo odstranilo preostali prah in se lahko uporabi kot zaščitna folija. Vendar je pomembno, da so kalupi pred nanosom te plasti čim bolj čisti. Lahko pa uporabi čisti lateks. Ta je bolj tekoč, se hitreje suši in ga je mogoče nanesti s čopičem. Po potrebi po 30 minutah nanesite drugo plast. Uporabljati je mogoče izdelke, kot je Reschimica Latex Pro, vendar je treba upoštevati, da večina vsebuje amonijak, kar ni vedno zaželeno.
Preprost in učinkovit nasvet za odstranjevanje prahu ali ostankov brušenja ter še posebej za zaščito in ohranjanje natisnjenih izdelkov. Po čiščenju in popolnem sušenju površino premažite z barvo za okna (uporablja se za sintetično vitražno steklo).
Preprosto nanesite tanko plast in pustite, da se dobro posuši. Površina postane prosojna. Vaš očiščen izdelek lahko brez težav shranite.
Folijo lahko preprosto odstranite in površina vašega izdelka je čista. G. Dombrun ta izdelek uporablja tudi za maskiranje, za konzerviranje potiskanih draguljev.
Testiranje gumijastih kalupov, natisnjenih s 3D-tiskalnikom!
Fleksibilni 3D-natisnjeni kalupi iz smole so bili natisnjeni na Phrozen Sonic Mini 8D-tiskalnik iz smole 3K S s privzetimi nastavitvami Liqcreate parametri 3D-tiskanja s smoloTa prva zasnova kalupa je bila natisnjena neposredno na gradbeno ploščo z nekaj dodatnimi oporami ob straneh.
Slika: Kalup, natisnjen s 3D-tiskalnikom Liqcreate Premium Flex pred testiranjem.
Po besedah g. Dombruna "Premium Flex Ima prijetno prosojnost, ostane prožen brez spomina na obliko. Guma je čvrsta, glejte obnašanje z voskom pri 78–83 °C.“
Pri privzetih nastavitvah tiskanja in tej orientaciji je v tem prosojnem materialu prisotno rahlo razlitje. Nekaj majhnih votlin v ozadju in črke niso bile natisnjene v celoti. Parametre in orientacijo je mogoče izboljšati, da se te napake zmanjšajo.
Slika: Kalup iz fleksibilne smole, natisnjen s 3D-tiskalnikom, izdelan z Liqcreate Premium Flex po injiciranju z voskom za injiciranje Ferris.
Ulivanje voska je bilo opravljeno pri približno 80 °C. Manjka kar nekaj podrobnosti, ni idealna kombinacija materiala, postopka in voska. Verjetno bi morala biti temperatura ulivanja in/ali kalupa višja.
Slika: Kalup, natisnjen s 3D-tiskalnikom Liqcreate Premium Flex po vlivanju RTV silikona (s platino kot katalizatorjem) v votlino kalupa.
RTV silikon (adicijski strjevanje, platinasto kataliziran) pa se je obnesel veliko bolje in podrobnosti so vidne. Skoraj popolna kopija fleksibilnega 1D-natisnjenega silikonskega kalupa v merilu 1 na 3. Po besedah g. Dombruna »Ni problema z vlivanjem platinasto kataliziranega RTV silikona v odprt kalup, brez vakuuma in brez reakcije s fleksibilno 3D-tiskalno smolo. Poskusite preveriti, ali bo dobro delovalo z zaprtim kalupom! V vsakem primeru so podrobnosti zelo dobre.«
Isti test je bil opravljen z Liqcreate Elastomer-XKalup je bil na istem tiskalniku nameščen na enak način. Čeprav so nekatere podrobnosti boljše v primerjavi z Premium FlexNekateri deli, kot je črka »L«, bi lahko bili na podstavku bolj podrobni. V pomoč bi lahko bila optimalnejša orientacija in nekoliko krajši čas osvetlitve. V tem poskusu to ni preizkušeno.
Slika: Kalup, natisnjen s 3D-tiskalnikom Liqcreate Elastomer-X pred testiranjem.
Podobni rezultati z injiciranjem voska (slab rezultat) in z vlivanjem RTV silikona (dober rezultat) so bili pridobljeni v primerjavi z Premium FlexPo besedah g. Dombruna „Vendar pa sem za bolj praktično vbrizgavanje voska opravil tri teste z različnimi temperaturami in tlakom, brez drobnih podrobnosti. In površina kalupa je bila od začetka nekoliko lepljiva.“
Slika: Kalup, natisnjen s 3D-tiskalnikom Liqcreate Elastomer-X po injiciranju z voskom za injiciranje Ferris.
Slika: Kalup, natisnjen s 3D-tiskalnikom Liqcreate Elastomer-X po vlivanju RTV silikona (s platino kot katalizatorjem) v votlino kalupa.
RTV silikon je kopiral skoraj vse podrobnosti Elastomer-X plesen in je dobro deloval.
Isti test je bil opravljen z Liqcreate Flexible-XKalup je bil na istem tiskalniku nameščen na enak način. Ker je ta material neprozorno črne barve, je rahlo razlivanje barve tukaj manjša težava, podrobnosti pa so v tem kalupu lepo natisnjene s privzetimi parametri 3D-tiskanja.
Slika: Kalupi, natisnjeni s 3D-tiskalnikom Liqcreate Flexible-X pred testiranjem.
Po besedah g. Dombruna "Flexible-X, hkrati trden in prožen material, zelo prijeten za rokovanje. Veliko podrobnosti in na srečo sem dobil uporaben zaprt kalup. Zato sem zaprt kalup prerezal na dva dela, podrobnosti so tudi tam dobro definirane, precej hitro se zapraši, a po prehodu v vodi je rezultat brezhiben.“
Slika: Kalup, natisnjen s 3D-tiskalnikom Liqcreate Flexible-X po injiciranju z voskom za injiciranje Ferris.
Tako zaprt kot odprt kalup sta dala dobre rezultate. V nekaterih kotih manjka nekaj besedila, saj je bila potrebna višja temperatura voska/toplejši kalup. Po besedah g. Dombruna: »Enojni ali dvojni kalup, rezultat je zadosten za nadaljevanje litja. Idealno bi bilo izdelati dvodelni kalup z robom od 8 do 10 mm in stožčasto odprtino za brizganje. Zame je ta smola zelo primerna za to vrsto litja.«
Slika: Kalup, natisnjen s 3D-tiskalnikom Liqcreate Flexible-X po vlivanju RTV silikona (s platino kot katalizatorjem) v votlino kalupa.
Kot je bilo pričakovati, se je guma RTV dobro obnesla tudi z Flexible-X plesni.
Slika: Kompozicije Liqcreate fleksibilne smole, natisnjene s 3D-tiskalnikom kot kalup za vlivanje RTV silikona (s platino kotalizacijo) v votlino kalupa.
Povzetek prvega preizkusa voska in silikona
Če citiram gospoda Dombruna: „Če želite natisniti enojni ali dvojni kalup za vbrizgavanje voska za ulivanje staljene kovine ali v enojni kalup za silikon (za milo, svečo ali druge kalupe),“ Flexible-X je najboljša izbira: Fleksibilen. Je močan, nima spomina oblike, ima zelo dobro površinsko obdelavo, je dobro odporen na vroč vosek in ponuja vrhunske podrobnosti s silikonom. Po testiranju je tukaj zasnova idealnega kalupa za brizganje voska.
Izpopolnjevanje procesa.
Pri prvi zasnovi odprtega kalupa je bilo težko nadzorovati zadnjo stran dela. Prvi odprti kalup je bil uspešno natisnjen le v Flexible-X smola. Predvsem zato, ker je zasnova zgrešila odtočne luknje. Po zasnovi novega dvodelnega kalupa se testiranje nadaljuje z Flexible-X.
Kalupi so imeli ostre kote, zato je bilo tiskanje pod kotom na nosilcih v tiskalniku. Zaradi orientacije so v kalupu in tudi v voščenih kosih, ki so prišli iz tega kalupa, plastne črte. Test zaradi časovnih omejitev ni bil podaljšan, če pa bi bil kalup zasnovan tako, da bi ga bilo mogoče tiskati pod kotom 90°, bi bila kakovost še boljša!
Podrobnosti so zelo dobro vidne. Poleg tega kalup po 20 strelih ni kazal nobenih znakov degradacije. Ta Ferrisov injekcijski vosek se ne oprijema ... Flexible-X plesni, zato se pričakuje, da bo preživelo nekaj časa.
Flexible-X
Liqcreate Flexible-X je neprozorna črna fotopolimerna smola za odprto MSLA, DLP in laserski 3D-tiskalniki. 3D-natisnjeni deli iz tega materiala imajo izjemno fleksibilnost in odlične lastnosti odboja. Liqcreate Flexible-X je združljiv z odprtim DLP, LCD, MSLA in SLA 3D-tiskalniki v območju od 385 do 420 nm. Zaradi nizke trdote 55 Shore A in raztezka do 160 % je idealen za izdelavo mehkih na dotik in elastičnih delov za industrijsko uporabo. Združljiv s platinasto kataliziranimi, adicijski utrjenimi silikoni (RTV).
Ključne prednosti |
Združljivost s 3D-tiskalnikom |
| · Visoka razteznost | · Serija Epax3D & Nexa3D XiP |
| · Odličen odboj | · Phrozen & Anycubic series |
| · Dobra odpornost proti trganju | · Shining3D AccuFAB-L4K |
| · Trpežen mehak dotik | · Asiga & serija W2P |
| · Združljivo s platinasto kataliziranimi, adicijski utrjenimi silikoni (RTV) | · In še veliko več |
