Руководство для начинающих по методам 3D-печати ювелирных изделий

С ростом технологий аддитивного производства очень мало отраслей, которые показали бы столько же многообещающих, как производство ювелирных изделий. 3D-печать позволяет создавать новые, новые формы этих модных аксессуаров с целым рядом форм, а иногда и с прямой обработкой материалов. Аддитивное производство также дало различным производителям возможность быстро и точно тестировать и прототипировать конструкции различных модных аксессуаров.

Традиционные методы изготовления ювелирных изделий требовали либо ручного изготовления, либо литья воска, оба из которых более подвержены человеческим ошибкам и часто медленнее, чем 3D-печать. Это открывает уникальные возможности в области аддитивного производства, которое обеспечивает не только машинную точность, но и гораздо лучшую воспроизводимость и простоту использования. Он также обеспечивает более оцифровку для гораздо более простого воспроизведения и разработки шаблонов.

Тем не менее, даже при сокращении времени выполнения заказа и улучшенном контроле над конечной формой, при выборе инструментов для 3D-печати все же есть некоторые соображения. Существует несколько способов печати ювелирных изделий, и у них есть свои преимущества и недостатки, технологии и варианты программного обеспечения. Цель этой статьи — пролить свет на каждый из этих факторов.

Подход к печати

Вообще говоря, все методы и технологии печати ювелирных изделий делятся на две основные категории:прямая и непрямая 3D-печать. Первое — это именно то, на что это похоже, то есть форма прямой печати ювелирных изделий с использованием конечных материалов. Методы непрямой печати, с другой стороны, создают форму или отливку для процесса производства ювелирных изделий, в которых могут использоваться такие материалы, как гипс или воск.

Прямая печать чаще всего включает селективное лазерное спекание или плавление и гораздо реже, чем создание форм или моделей. У него есть свои преимущества с точки зрения обеспечения более широкого диапазона возможностей с точки зрения формы и формы, которые не могут быть созданы методами, основанными на слепках и формах. Тем не менее, он все еще гораздо менее популярен.

Существует множество запретительных факторов, которые помешали прямой печати завоевать популярность, но самым большим из них является то, что технология может быть дорогой, часто полагаясь на машины, которые стоят 100 тысяч долларов. Хотя доступны более дешевые машины, они часто не имеют такого объема сборки, который может понадобиться для профессиональной печати ювелирных изделий.

Еще одна запретительная проблема заключается в том, что материалы для изготовления ювелирных изделий дороги, а порошки для них могут быть дорогими, тем более что многие формы плавления и спекания создают много отходов. Точно так же лазерные методы сталкиваются с проблемами при использовании материалов с высокой отражающей способностью, например, золота и серебра. Хотя это и не невозможно, это делает их более громоздкими, чем традиционные методы и непрямая печать.

Косвенная печать Методы часто основаны на литье по выплавляемым моделям, которое является наиболее популярным методом 3D-печати ювелирных изделий. Это не означает непосредственное производство ювелирных изделий для конечного использования, а скорее создание 3D-печатей высокодетализированных восковых моделей различных ювелирных изделий, которые позже используются для изготовления форм.

Он сочетает в себе 3D-печать с традиционными технологиями изготовления форм, часто с использованием воска или гипса. Это требует от пользователей 3D-печати отливочной модели из смолы с использованием либо стереолитографии (SLA), либо цифровой обработки света (DLP). Затем 3D-печатная модель покрывается гипсом для создания формы. После затвердевания гипса смолу сливают и заливают жидкий металл.

Оттуда это традиционный процесс литья металла, то есть ожидание затвердевания формы, а затем помещение формы в какую-то высокотемпературную среду. Когда металл схватится, форму можно снять. Затем пользователи должны осторожно вынуть предмет и применить этапы постобработки, например, полировку и т. д.

Самым большим преимуществом этого метода является то, что вам не нужна особая форма металла для создания украшений, и можно использовать практически любой металл. Это также позволяет производить гораздо быстрее, чем традиционные способы производства, даже если это может показаться сложным. Формы, которые он создает, могут иметь очень высокую ценность или обладать качествами, которые не могут быть воспроизведены традиционными методами, и, кроме того, модели для литья могут быть легко воспроизведены при необходимости.

Технологии

Существует множество технологий в области непрямой печати и моделирования пресс-форм, о которых стоит упомянуть. SLA и DLP довольно распространены для создания шаблонов пресс-форм, но между этими двумя технологиями есть ключевые различия, которые стоит учитывать. Во-первых, поскольку в принтерах DLP должны размещаться проекторы, они больше, чем принтеры SLA (вообще говоря). Как SLA, так и DLP обычно используют фотополимеры и способны достигать ошеломляющих уровней сложности и точности деталей с целым рядом специальных материалов, особенно для форм для ювелирных изделий.

Что касается SLA, Formlabs Form 2 довольно популярен среди ювелиров и производителей. Он предлагает доступную по цене высококачественную стереолитографическую систему печати и отлично подходит для литья под давлением. Formlabs Castable Resin также гарантирует, что эти отпечатки позволят создавать более качественные узоры.

С точки зрения цены, в то время как DLP-машины могут быть дешевле для среднего потребителя, высокопроизводительные машины с обеими технологиями могут стоить 5-значное число. Некоторые машины предлагают вспомогательные технологии в этих формах, которые также специализируются на производстве ювелирных изделий. Одним из таких примеров является устройство EnvisionTEC Vida cDLM. Технология Continuous Digital Light Manufacturing (cDLM) предлагает высокое разрешение и высокую скорость. Подобные технологии также могут уменьшить потребность в опорных конструкциях, что означает меньше проблем с отделкой.

Еще один набор принтеров, предназначенных для ювелирных изделий, — это серия S от Solidscape, в которую входят S300, S350 и S390. Эти машины немного отличаются тем, что они напрямую отливают восковые модели. В нем используется технология Solidjet, обеспечивающая более быструю печать с разумной надежностью. Компания также предлагает специальные материалы с растворяемыми опорами, не требующими помощи рук, которые работают в тандеме для производства точных и легко удаляемых деталей. Они также работают с нетоксичными материалами, поэтому пользователям не придется иметь дело с перчатками.

https://youtu.be/Iy15UN_fuOA

Специализированные машины для прямой печати ювелирных изделий, хотя и редко, но существуют. Cooksongold добился определенного успеха в этом направлении, даже разместив различные коллекции с производителями ювелирных изделий. Их M 080 Direct использует технологию лазерного спекания металлов (DMLS) и может обрабатывать ювелирные изделия без форм. Принтер может хорошо работать с золотом и платиной, поскольку они демонстрировались в прошлом на различных выставках. Он работает путем расплавления тонкого металлического порошка с помощью лазера для создания чрезвычайно сложной геометрии, такой как поверхности произвольной формы, полые секции и шарнирные детали.

Программное обеспечение

Используя цифровой рабочий процесс, пользователи могут применять программные инструменты САПР и создавать свои собственные проекты в цифровом виде, воспроизводя их на 3D-принтере. Это позволяет им вылепить узоры, которые будут формироваться, а затем отлиты как сама форма. После выгорания положительного паттерна процесс идет по тому же пути, что и традиционное литье. Этот метод удобен тем, что исключает множество ручных операций, которые можно ожидать при традиционном литье. Это также устраняет некоторые трудоемкие шаги, а сам дизайн гораздо проще воспроизвести, изменить и распечатать еще раз по желанию.

Помимо обычных подозреваемых, таких как TinkerCAD, существует ряд программ, которые могут быть полезны для печати различных шаблонов форм для ювелирных изделий, даже если исходное программное обеспечение не предназначалось для создания и проектирования ювелирных изделий. Программное обеспечение для печати ювелирных изделий может быть довольно дорогим, но оно может многое предложить с точки зрения более быстрого создания или создания сложных дизайнов.

https://youtu.be/R_EzGNdLe_w

Rhino3D это популярное программное обеспечение, часто используемое в архитектуре и промышленном дизайне, однако оно имеет специальную версию для ювелирных изделий под названием RhinoGold. Он позволяет создавать сложные конструкции для очень детализированных ювелирных изделий, предлагая при этом большой выбор компонентов и дополнений для таких комбинаций, как серьги, браслеты, подвески, браслеты вечности и т. д. Можно создать свою модель полностью с нуля или выбрать использование в готовом виде. создал шаблоны и инструменты для создания чего-то более быстрого или сложного. RhinoGold включает модули моделирования и гравировки, что делает его эффективным программным обеспечением для создания 3D-моделей ювелирных изделий. Оригинальный Rhinoceros также популярен среди ювелиров, наряду с RhinoJewel.

Матрица так же, как и для ювелирных изделий. Это обычно считается очень сложным инструментом, поэтому не рекомендуется для начинающих. Тем не менее, он позволяет создавать очень интересные и уникальные дизайны и имеет много тех же функций, что и Rhino. Пошаговый конструктор позволяет проявить творческий подход.

На более легкой стороне спектра программного обеспечения для дизайна ювелирных изделий можно найти 3Design. . Его интерфейс и графика были вдохновлены технологией видеоигр, которая помогает программному обеспечению создавать фотореалистичные симуляции конечной печати. 3Design легко освоить, но это не значит, что он не может производить интересные аксессуары и модные вещи.

JewelCAD — это еще одна программа для трехмерного моделирования поверхностей произвольной формы, предлагающая мощные инструменты моделирования с большой открытой свободой в создании художественных и стильных дизайнов. JewelCAD очень популярен среди производителей ювелирных изделий в Азии. Это легко понять, поскольку его инструменты гибкие и интуитивно понятные, их можно легко изучить и использовать, приложив немного усилий.

Существует целая куча других программных решений, и многие из них, возможно, не предназначены для ювелирных изделий, но все же могут выполнять свою работу. Лучше всего использовать инструменты, с которыми вы лучше всего знакомы, так как их изучение может потребовать много времени и денег. Если у вас есть программа для моделирования, которую вы уже знаете, лучше всего придерживаться ее.