Printello | Imprimanta 3D Si Printarea Cu Ceara Pierduta
wax casting pentru imprimanta 3D

Imprimanta 3D si tehnologii pentru filament din ceara

In continuarea articolelor despre materiale folosite in printarea cu imprimanta 3D, astazi vorbim despre filament din ceara si cum este folosit.

Din articolele anterioare, stim aproape totul despre fabricarea aditivilor cu imprimanta 3D. Un filament este topit de un extruder fierbinte si depus pe un pat de imprimare, iar straturile sunt construite unul cate unul pana la finalizarea proiectarii. Este o procedura directa, cu un singur pas, care produce rapid modelul din materialul dorit.

Cu toate acestea, exista si alte metode mai indirecte de fabricare a aditivilor. Una dintre aceste metode este numita turnare de ceara pierduta – un proces care foloseste ceara pentru a crea matrite, care poate fi apoi folosit pentru a crea modele extrem de detaliate din metal topit.

Ce este turnarea de ceara pierduta si cum se foloseste ceara in aceasta metoda? Care sunt avantajele acestei metode fata de tiparirea standard FDM? Aflam despre toate aceste lucruri in continuarea articolului.

Ce este turnarea de ceara pierduta?

Turnarea de ceara pierduta este o tehnica foarte veche si a fost folosita chiar inainte de a avea imprimanta 3D. Prin aceasta tehnica, modelul poate fi creat dintr-un prototip care a fost realizat folosind ceara. Pentru producatorii de bijuterii traditionale, turnarea de ceara pierduta este o metoda extrem de utila pentru producerea unui volum mare de piese personalizate. Este adecvat in special pentru a reproduce rapid si precis desenele foarte detaliate.

In turnarea de ceara pierduta, o matrita este construita pe baza unui prototip initial format din ceara. Inainte de crearea cu imprimanta 3D, mesterii mestesugari au facut aceste prototipuri de mana prin cioplirea cu atentie a detaliilor intr-un bloc solid de ceara. In jurul acestui prototip se construieste o matrita negativa folosind un material mai termic.

Prototipul de ceara poate fi apoi topit cu usurinta, lasand o matrita negativa cu o cavitate care imita cu exactitate prototipul. Deoarece matrita in sine este termica, poate fi folosita pentru a crea piese din materiale mai rezistente, cum ar fi metalul topit.

In timpurile moderne, metoda de turnare a ceara pierduta nu este chiar atat de diferita. Cu toate acestea, tehnologia de creare cu imprimanta 3D a facut mai usoara si mai rapida crearea unui prototip de ceara. Acum exista mai multe filamente asemanatoare cu ceara care pot fi utilizate cu imprimantele FDM si care pot fi lustruite inainte de a fi utilizate pentru a crea matrite negative.

Etapele procesului de tiparire cu imprimanta 3D cu ceara pierduta

1. Proiectarea 3D a piesei de turnare cu ceara pierduta

Cand utilizati creara cu imprimanta 3D in casting Wax Lost, este important sa retineti ca va veti chinui putin daca nu aveti o proiectare 3D anterioara, cu exceptia cazului in care creati ceva care este disponibil gratuit online. Acest lucru se datoreaza faptului ca va trebui sa proiectati modelul de imprimanta 3D pe care intentionati sa-l creati pentru a imprima 3D modelul original. Puteti face acest lucru pe oricare dintre optiunile de software 3D gratuite sau platite de acolo.

Dupa ce ai ales instrumentul tau software 3D, este timpul sa proiectezi. Creeaza pur si simplu piesa aleasa, fie ca este vorba despre o bijuterie tiparita 3D precum un inel sau un pandantiv, sau chiar o figurina din filmul preferat, imprimata 3D. Dupa ce l-ati proiectat, exportati-l ca fisier STL sau tip similar de fisier compatibil.

2. Tiparirea cu imprimanta 3D a matritei din ceara

Dupa ce ati taiat modelul 3D al piesei pe care il folositi prin turnarea de ceara pierduta, sunteti gata de imprimare. Pentru a verifica dimensiunea si potrivirea, este recomandat sa incercati o testare pe setari de calitate inferioara, iar dupa ce ati obtinut o potrivire perfecta pentru a tipari cu imprimanta 3D modelul final pe setari superioare. Dupa ce ati obtinut un model cu care sunteti multumit, sunteti gata sa creati modelul interior si negativ.

Imprimanta 3D precum gama ProJet 3D Systems, imprimantele 3D din rasina precum Formlabs ”Form 2 si imprimantele 3D FDM precum Ultimaker 3 pot fi folosite pentru a imprima matrita 3D din ceara. Exista o serie de filamente bune de ceara compatibile, desi gama ProJet este capabila sa imprime suporturi in materialul cu un punct de topire mai mic, ceea ce face procesul de eliminare a suportului sa fie mai simplu. Imprimantele de steolitolitografie precum Form 2 tiparesc in mod natural intr-o rasina asemanatoare cu ceara, similara in concordanta cu textura ceroasa necesara.

3. Creati o matrita negativa

Dupa ce ati creat o matrita de care sunteti multumit, puteti continua sa creati modelul negativ. O matrita negativa foloseste silicon sau poliuretan, materiale care pot fi topite la temperaturi ridicate, dar care sunt termice, odata ce s-au intarit. Turnarea siliconica a fost utilizata de zeci de ani in inginerie si in efecte speciale, deci nu ar trebui sa va faceti greu sa cautati materialul adecvat. Puteti utiliza, de asemenea, un epoxid din doua parti care se intareste numai dupa ce componentele sunt reunite.

Inainte de a putea crea matrita negativa, trebuie sa aveti o cutie sigilata in care sa puneti materialul de turnare. In domeniul castingului, aceasta este denumita „sprue”. In acest caz, nu trebuie sa fie nimic fantezist. O cutie simpla de lemn cu margini sigilate va face treaba.

Permiteti matritei negative sa se raceasca complet si sa se solidifice, ceea ce poate dura 24 de ore sau mai mult, in functie de materialul ales. Dupa ce s-a uscat, indepartati modelul. Acesta este un negativ exact al modelului original, tiparit cu imprimanta 3D si va stabili baza a ceea ce va crea piesa dvs. tiparita metalica 3D.

4. Folositi matrita pentru a crea produse metalice

Dupa ce matrita negativa este gata si uscata, este important sa o preincalziti, astfel incat sa nu treaca prin soc termic atunci cand vine in contact cu metalul topit. Dupa ce metalul ales a fost incalzit la o temperatura suficient de ridicata si topit, turnati-l in matrita negativa.

Mai multe metale diferite pot fi utilizate pentru turnarea de ceara pierduta, cele mai frecvente fiind alama si argintul. Puteti face chiar piese extrem de valoroase folosind aur fie de 14K, fie de 18K. Turnarea de ceara pierduta permite recrearea desenelor in metal care nu pot fi reproduse prin metode mai traditionale. Cu toate acestea, produsele metalice obtinute folosind turnarea de ceara pierduta vin in mod obisnuit cu un finisaj dur, ceea ce necesita multa munca post-procesare.

Cat de dificila va fi etapa de post-procesare depinde de cat de tare sau moale este metalul folosit. In orice caz, este bine sa pastrati instrumentele pentru lustruire si slefuire la indemana atunci cand printati cu imprimanta 3D prin aceasta metoda.

Printare cu imprimanta 3D lost wax

Materiale de turnare pentru lost waxing

Pe piata nu exista multe filamente de ceara adecvate pentru imprimarea matritelor pentru turnarea de ceara pierduta. In comparatie cu alte filamente, filamentele din ceara sunt foarte specializate si ne putem imagina ca nu multe persoane le cumpara. De asemenea, sunt destul de scumpe, in comparatie cu materialele de filament cum ar fi ABS sau PLA. Pentru a va ajuta sa alegeti cele mai bune filamente pentru proiectul dvs. de turnare a ceara pierdute, iata alegerile noastre de top:

  • Aur – Fie 14K sau 18K este utilizat in mod obisnuit pentru piesele de bijuterii scumpe si de inalta calitate.
  • Argintul – argintul 925 (92,5% pur) este utilizat in mod obisnuit, deoarece este foarte maleabil si are bune proprietati conductoare termice.
  • Bronz – O optiune mai ieftina, merita sa ne amintim ca se va terna daca nu este lacuit metalul.
  • Alama – O alta optiune la preturi mai mici.
  • Cupru – o alternativa viabila la preturi reduse.

Daca sunteti in cautarea celor mai bune filamente din ceara pentru tiparirea cu imprimanta 3D pentru modelul original din ceara, exista cateva optiuni. Pentru imprimarea 3D FDM, puteti utiliza filament de ceara Print2Cast sau filamente MOLDLAY proiectate de Kai Parthy. Acestea nu sunt ca filamentele obisnuite si se extrudeaza la temperaturi diferite fata de PLA sau ABS (de obicei la temperaturi mai scazute). Pentru imprimantele 3D SLA sau DLP, exista o varietate de rasini asemanatoare cu ceara, precum si pentru imprimantele Multi Jet.

Avantajele tiparirii cu imprimanta 3D prin lost waxing

1. Nu necesita multa pricepere
Daca obiectivul tau este sa faci un obiect metalic cu un design complex, este mult mai usor sa faci turnare cu ceara pierduta decat sa recurgi la moduri mai traditionale de a lucra cu metalul. Acest lucru este valabil in special daca nu aveti experienta sau abilitate in realizarea bijuteriilor.

2. Pret scazut
Desigur, nu totul trebuie facut in mod traditional. Puteti apela la tehnologie, cum ar fi sinterizarea cu laser metalic, pentru a produce obiecte metalice extrem de complexe. Dezavantajul este ca aceste tipuri de echipamente sunt foarte scumpe. Daca aveti deja o imprimanta 3D la indemana, de ce sa nu folositi capabilitatile sale pentru a face modelele metalice mai ieftine?

Limitarile turnarii de ceara pierduta

1. Dificil de invatat
Acest lucru poate parea antitetic la ceea ce am mentionat mai sus, dar este inca nevoie de o cantitate considerabila de abilitate pentru a scoate cu succes turnarea de ceara pierduta. Exista o multime de lucruri care ar putea merge gresit in turnarea de ceara pierduta – prototipul negativ ar putea ajunge cu bule din cauza turnarii necorespunzatoare a siliconului, metalul topit s-ar putea sa nu umple toate spatiile goale din interiorul matritei produsului metalic final poate suferi deteriorari in timp ce il scoateti din matrita. Probabil va trebui sa invatati din mai multe greseli inainte de a face procesul perfect.

2. Procesul este mai lent
Turnarea de ceara pierduta este un proces in mai multe etape, care nu este potrivit pentru lucrari cu volum mare. Chiar si utilizarea unei imprimante FDM poate incetini semnificativ procesul. Exista alternative mult mai rapide, cum ar fi Binder Jetting si Direct Metal Sintering Laser, dar sunt, de asemenea, mult mai scumpe.

Concluzii


Turnarea de ceara pierduta este o tehnica foarte veche, iar uniunea cu tehnologia de creare cu imprimanta 3D de astazi a deschis cu adevarat o multime de posibilitati. Este un proces lent si obositor, dar te va face sa lucrezi cu mainile tale. Pentru unii, aceasta poate fi o experienta foarte satisfacatoare, mai ales atunci cand sunteti pe deplin multumit de modul in care apar produsele dvs. finale.

Imprimarea 3D cu filamente de ceara este dificila, dar este aproape la fel de dificila ca tiparirea cu imprimanta 3D cu orice filament flexibil, cum ar fi TPU. Doar fii atent la deformarea filamentului in interiorul ansamblului extruderului. Filamentul flexibil dureaza de asemenea mult timp pentru a se solidifica, astfel incat este mai bine sa pastrati setarile de viteza de imprimare foarte mici.

Speram ca acest articol va este de folos pentru ca urmeaza si altele! Asteptam feedback-ul in comentarii sau mesaje. Nu uitati ca ne gasiti si pe Instagram sau Facebook.

Sursa: All3DP, 3D Sourced

Share this post

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *