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白皮书

利用 3D 打印母模进行硫化橡胶成型

我们生活在珠宝生产的新时代。人们对精细密镶和独特定制设计的需求正在上升。传统的蜡雕模具制作劳动强度大,速度慢并且限制了您的设计自由度。采用 Formlabs 经过行业测试的产品,您仅需对珠宝生产工作流程稍加更改即可提高数字化效率。

Formlabs 树脂 3D 打印机以无与伦比的细节打造出珠宝母模,既能节省人工成本,还能打开高利润的新市场。可让您逐步淘汰蜡雕,但仍可以用蜡进行铸造。

利用 3D 打印母模进行硫化橡胶成型

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我们生活在珠宝生产的新时代。人们对精细密镶和独特定制设计的需求正在上升。传统的蜡雕模具制作劳动强度大,速度慢并且限制了您的设计自由度。采用 Formlabs 经过行业测试的产品,您仅需对珠宝生产工作流程稍加更改即可提高数字化效率。

Formlabs 树脂 3D 打印机以无与伦比的细节打造出珠宝母模,既能节省人工成本,还能打开高利润的新市场。可让您逐步淘汰蜡雕,但仍可以用蜡进行铸造。

引言

轻松实现数字化的方式

Formlabs 相信,数字珠宝设计能够助力开拓新市场和创造前景。我们也明白,向数字化过渡是为了让生活越来越轻松,而不是增添麻烦。

如果在过去您一直苦于直接铸造树脂,或无法将窑炉用于烧制少量的树脂块,那何不再试试蜡呢?数千年来,蜡一直被用作铸模材料,这是有充分理由的。它很容易成形,可以从最脆弱的熔模模型中温和地去除。早在 3D 打印技术出现之前,硫化橡胶模具就已经是批量生产的重大飞跃,使得熔模铸造可以大规模投入生产。

Formlabs 的 Form 4 树脂 3D 打印机加上 High Temp Resin通用树脂便可用于一项经过实际检验的硫化橡胶成型工艺中。Form 4 的打印可靠性高达 99%,生产出的部件细节清晰、表面光滑。借助 Form 4,您既可以打印精密铸造所需的精细铸件,也能直接 3D 打印成型母模。3D 打印成型母模是将数字化流程优势融入生产的最简单方法之一,还能通过数字化库存节省仓储空间、降低人工成本并实现快速定制,同时始终沿用可靠的蜡模铸造工艺。

在本白皮书中,您将了解何时使用不同的模具产品,以及哪些与 Formlabs 树脂兼容。

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有机橡胶、热硫化硅橡胶、或 RTV 硅橡胶

各种不同抗撕裂强度的橡胶材料供您选择。在选择材料时,要考虑是需要耐用性实现大批量生产,还是需要精致的一次性产品。

  • 有机橡胶是持久、高频蜡模的首选,并且具有最高的抗撕裂强度。有机橡胶最好与较厚的母模(如印章戒指)配合使用,后者可以抵抗硫化过程中的变形。
  • 热硫化硅橡胶可在很广的温度范围内进行硫化,其抗撕裂强度低于有机橡胶。硅胶模具可以捕获出色的细节,但在许多注蜡过程中,其降解速度比橡胶要快一些。
  • RTV 硅橡胶一开始呈液态,然后在室温下固化成柔性固体。RTV 最适合在精致的 3D 打印母模上成型,这些母模在硫化压力下可能会破裂或变形,但抗撕裂强度和耐用性最低。
使用透明材料包住的戒指

树脂兼容性

建议使用 Formlabs 通用树脂(Black ResinGrey Resin)和 High Temp Resin 用于硫化橡胶成型。如果您已将其用于直接树脂铸造,也可选用 Castable Wax ResinTrue Cast Resin 进行 RTV 成型。

 

通用树脂

True Cast Resin

High Temp Resin

RTV 硅橡胶

热硫化硅橡胶

X

有机橡胶

X

X

建议的 Formlabs 树脂和成型材料类型的组合。

成型橡胶兼容性

本资料将随着其他成型材料的测试进展而不断更新。未列出的成型材料或可适用,但尚未经过 Formlabs 官方验证。

有机橡胶

Formlabs 树脂

产品

脱模剂

温度

兼容性

High Temp Resin

Romanoff Blue Lo-Shrink Rubber

Mann Ease Release 200

55°C

Castaldo White Label

Castaldo Resin Release

153°C

 

热硫化硅橡胶

Formlabs 树脂

产品

脱模剂

温度

兼容性

High Temp Resin

Belicone Red

175°C

RiaceTech Orange

Castaldo Resin Release

80-90°C

X

粘附于模具

Castaldo VLT

Castaldo Resin Release

 

X

粘附于模具

SCP Pale Pink

Castaldo Resin Release

 

X

粘附于模具

RTV 硅橡胶

Formlabs 树脂

产品

脱模剂

兼容性

High Temp Resin

Smooth-On SORTA-Clear 40

Mann Ease Release 200

通用树脂

True Cast Resin

Castable Wax Resin

High Temp Resin

Castaldo ICE RTV

Mann Ease Release 200

通用树脂

True Cast Resin

Castable Wax Resin
使用透明材料包住的外形结构

RTV 硅橡胶具有透明性,这在切割具有复杂几何形状的模具时会很有帮助。

部件准备

后固化部件对于所有种类的橡胶和硅橡胶成型都是至关重要的一步,因为它可使 Formlabs 树脂(包括通用树脂)达到其最佳强度和耐热性。后固化还可以中和模型表面任何残留的未固化树脂,这些未固化树脂可能会干扰硫化或硅橡胶固化。

Formlabs High Temp Resin 需进行后固化才能经受高温硫化。经过后固化的 High Temp Resin 可在高达 238°C 的温度内保持不变形。

诸如 Castaldo Resin Release 之类的脱模喷雾剂可以帮助防止树脂模型粘附到 RTV 硅橡胶上。先使用脱模剂,然后使用压缩空气去除多余硅胶。

辅助设备

如果设计是 3D 打印而成,其母模可能会更加精致和精细。但无论设计有多么复杂,专业的设备都将帮助您再现最精细的特征。

真空注蜡机

如果在具有细通道的设计中注入蜡,Formlabs 建议使用具有真空和合模功能的系统。

美国/欧盟:数字真空注蜡系统
亚太地区:三荣真空注蜡机

真空/压力腔

真空室用于消除模具中的气泡,是大多数 RTV 成型的必要设备。 

美国/欧盟:真空台

SLS 3D 打印部件-索取样品部件

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探索 3D 打印和数字技术如何改变珠宝设计

True Cast Resin 打印的手链、戒指和青蛙小王子

使用 True Cast Resin 打印的精密铸造部件。

Form 4 与 Castable Wax Resin、True Cast Resin、通用树脂和 High Temp Resin 共同创造了一种多功能的珠宝生产工具包,可支持直接熔模铸造、拟合测试、原型制造和硫化橡胶成型。通过 3D 打印成型母模,您可以保留自己熟悉的可靠蜡模铸造工艺,同时获得数字化工作流程的成本和时间优势。

针对希望采用数字化珠宝工作流程的用户,True Cast Resin 能够可靠、精确地铸造精细模型。作为一种蜡填充材料,可设计用于精致珠宝的精密铸造以及厚度达 5mm 的复杂工程组件制造。True Cast Resin 性能可靠、质量上乘、用途广泛,具有热膨胀系数低、收缩极小、灰分含量仅为 0.03% 等特点,能够始终如一地提供出色的铸造效果。

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