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白皮书
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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 和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部件,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 Resin、 Grey 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 Resin 或 True 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

无

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

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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。

索取免费样品部件,亲自评估 Formlabs 树脂,或联系销售了解更多信息。