3D принтирането има много възможности и хората се чудят как могат да направят силиконови форми с 3D принтер за леене или създаване на гъвкави форми. В тази статия ще опишем подробно как се прави това и някои от най-добрите практики.

Продължавайте да четете за повече подробности относно това как да направите това.

Можете ли да правите силиконови форми с 3D принтер?

Да, можете да правите силиконови форми с 3D принтер. Макар че има силиконови 3D принтери, които могат да отпечатват силикон, тази технология е все още в начален стадий на развитие, тъй като отпечатъците обикновено са твърде меки за някои практически цели, а наред с високата цена повечето потребители предпочитат да отливат силиконови форми около 3D отпечатани обекти.

По-долу са дадени примери за някои дизайни на силиконови форми, които могат да бъдат отпечатани с 3D принтер:

• Създател на форми за шоколадов череп
• Формула за ледени шотове V4

Ако планирате да използвате силиконовите форми с консумативи, трябва да използвате силикон за хранителни цели. Smooth-Sil 940, 950 и 960 са примери за силикон за хранителни цели.

Как да си направим силиконови форми с 3D принтер

За изработване на силиконови форми с 3D принтер са ви необходими:

• 3D принтер
• Силиконови пръчки за разбъркване
• Моделиране на глина
• Кутия за форми
• Спрей за освобождаване на формата или сепаратор
• 3D отпечатаният модел
• Ръкавици
• Предпазни очила
• Мерителни чаши или везна

Ето какви са стъпките за изработване на силиконови форми с 3D принтер:

1. 3D отпечатване на вашия модел
2. Сваляне на модела и шлифоване на опорните знаци
3. Определяне на типа на формата за отливане
4. 3D отпечатване на кутия за калъпи
5. Поставете кутията с формата около глината за моделиране
6. Запечатайте пролуките между моделиращата глина и кутията
7. Отбележете половин линия върху модела
8. Прилагане на разделител към модела
9. Поставете модела в кутията за модели и го притиснете към глината за моделиране.
10. Измерете силикона
11. Смесете силикона и го изсипете в кутията на формата
12. Оставете силикона да се втвърди напълно и го извадете от кутията на формата
13. Отстранете цялата глина за моделиране & печат; свалете калъпа от модела
14. Избършете матрицата с разделител или я напръскайте с разделител
15. Извадете ги от черупката, след което изрежете канали и отвори за вентилация.

1. 3D отпечатване на вашия модел

Моделът на структурата, на която искате да направите матрица. Вземете 3D файла на модела и го отпечатайте със стандартни настройки на 3D принтер. В интернет има много ресурси, от които можете да получите 3D файлове.

Трябва да имате предвид, че качеството на калъпа, който искате да направите, зависи от качеството на отпечатания модел.

Макар че повечето потребители предпочитат принтерите на базата на нишки пред тези на базата на смола, защото са по-евтини и по-лесни за работа, 3D принтерите на базата на смола могат да създават модели с по-добро качество, защото нямат видими линии на слоя и имат много по-добра разделителна способност от 3D принтерите на базата на нишки.

2. Отстранете опорите за модела и пясъка

Тази стъпка е необходима, за да се изглади 3D отпечатаният модел. Колкото по-ясно очертан е моделът, толкова по-ясно очертан ще бъде силиконовият калъп, отлят от него. Отстраняването на опорните знаци може да е болезнено, но трябва да се направи, за да се направят стандартни силиконови калъпи от всеки модел.

Трябва да внимавате, докато шлифовате модела си, особено при смолистите 3D отпечатъци, за да не деформирате модела.

3. Определяне на типа на формата за отливане

Структурата на модела определя вида на калъпа, който ще бъде излят от него. Инструкциите, които трябва да се следват за изработване на силиконови калъпи на 3D отпечатани модели, зависят от вида на калъпа, който може да бъде изработен от модела.

По принцип има два вида силиконови форми, които могат да бъдат отлети от модел:

• Силиконови форми от една част
• Многокомпонентни силиконови форми

Еднокомпонентни силиконови форми

Еднокомпонентните силиконови форми са форми, произведени от модели, които имат плоска страна, малка височина и много проста форма. Тави за мъфини, тави за палачинки и тави за кубчета лед са примери за този вид форми.

Ако моделът ви има изпъкналости, ще трябва да направите многокомпонентни силиконови форми. Това е така, защото при еднокомпонентните силиконови форми моделът може да залепне за формата и когато евентуално се отдели, може да разруши отлятата от него форма.

Многокомпонентни силиконови форми

Многокомпонентните силиконови форми са форми, произвеждани от модели със сложни форми. Те са изработени от две или повече отделни съвпадащи части, съдържащи вентилационни отвори, които могат да бъдат прикрепени заедно, за да образуват 3D кухина за формоване.

Силиконът се излива в отвора, направен в горната част на формата. Примери за многокомпонентни силиконови форми са:

• Двукомпонентна форма за шоколадови зайчета
• Форма за лед от две части Death Star

Използвайте този тип силиконов калъп, когато дизайнът е сложен, има много изпъкналости или голяма дълбочина.

Дори когато моделът е с плоска страна и проста форма, ако има голяма дълбочина, използването на еднокомпонентен силиконов калъп може да се окаже неподходящо. Пример за това е модел на пирамида с дълбочина 500 mm, тъй като калъпът може да се счупи при опит да се отдели от модела.

Можете да направите пирамидална форма с дълбочина около 100 мм.

4. 3D отпечатване на кутия за форми

Кутията за калъпа е корпусът на калъпа. Тя е структурата, която държи силикона около модела на място, докато се отлива силиконовият калъп.

Кутията за калъп трябва да има поне четири стени за по-голяма здравина, с две отворени страни, за да можете да излеете силикон през едната страна и да запечатате другата страна с глина за моделиране. За да отпечатате 3D кутията за калъп, трябва да:

• Измерване на размерите на модела
• Умножете дължината и ширината на модела с поне 115% всяка, това ще бъде ширината и дължината на кутията на формата.
• Умножете височината на модела с поне 125%, това ще бъде височината на кутията на формата
• Използвайте тези нови размери, за да моделирате кутия с две отворени страни в противоположните краища
• 3D отпечатване на кутията с 3D принтер

Причината кутията да е по-голяма от модела е, че трябва да се даде възможност на модела да бъде поставен в кутията на формата и да се предотврати преливането на силикон.

Ето пример за размерите на кутията на формата:

• Дължина на модела: 20 мм - Дължина на кутията на формата: 23 мм (20 * 1,15)
• Широчина на модела: 10 мм - Широчина на кутията на формата: 11,5 мм (10 * 1,15)
• Височина на модела: 20 мм - Височина на кутията на формата: 25 мм ( 20 * 1,25)

5. Поставете кутията за форми около моделиращата глина

• Разстелете глина за моделиране върху лист или друг плосък материал така, че да покрие изцяло една от отворените страни на кутията за форми.
• Добавете регистрационни ключове, които представляват малки отвори в моделиращата глина за лесно подравняване с кутията на формата.
• Поставете кутията на калъпа върху разстланата глина за моделиране, като едната ѝ отворена страна трябва да лежи върху глината за моделиране.

Глината за моделиране е предназначена да предотврати изливането на силикон от кутията на формата.

6. Уплътняване на пропуски между моделиращата глина

Запечатайте шева, образуван от отворената страна на кутията на формата и моделиращата глина, като притиснете краищата на моделиращата глина към кутията на формата със силиконовите пръчици за бъркане или с друг удобен твърд предмет, който можете да намерите. Уверете се, че в шева няма пролука, тъй като това може да доведе до изтичане на силикон.

7. Отбележете половин линия върху модела

Тази стъпка е необходима за двукомпонентен силиконов калъп. Използвайте маркер, за да маркирате половин линия около модела.

8. Прилагане на разделител към 3D модела

Сепараторите и освобождаващите спрейове са химически съединения, които образуват тънък слой върху модела, когато се нанесат върху него. Този слой улеснява изваждането на калъпа на 3D модела, след като силиконът се втвърди.

9. Поставете модела в кутията за модели и натиснете върху глината

Поставете модела в кутията за калъпи и внимателно притиснете към него моделиращата глина на дъното на кутията за калъпи, докато моделиращата глина покрие половината от модела. Ето защо върху модела е нарисувана линията на половината, за да можете да определите точката на половината на модела.

Нанесете сепаратора с четка върху модела или, ако използвате спрей с разделител, напръскайте модела обилно със спрея с разделител.

10. Измерване на силикона

Обемът на силикона, необходим за модела, е равен на обема на 3D отпечатания модел, изваден от обема на кутията на матрицата.

Можете да изчислите обема на кутията на формата, като умножите ширината, дължината и височината ѝ. Най-добрият начин да направите това е да използвате програма, която автоматично изчислява обема на 3D модел, като Netfabb или Solidworks.

Сложете си предпазни очила и ръкавици, защото измерването и смесването на силикона може да стане мръсно.

Тъй като силиконът се предлага в две части (част А и част Б), които са основата и катализаторът, трябва да смесите добре двете заедно, преди силиконът да може да се използва за леене. Всяка марка силикон има съотношение на смесване.

Това съотношение на смесване определя количеството на базата, смесено с количеството на катализатора. Има два начина, по които можете да смесите силикона, а именно:

Повечето марки силикон включват мерителни чашки в опаковката на силикона. При смесването по обемно съотношение определен обем от част А, основата, се смесва с определен обем от част Б, катализатора, в съответствие със съотношението на смесване на силикона.

Пример за това е комплектът за изработване на силиконови форми Lets Resin от Amazon, чието съотношение на смесване е 1:1. Това означава, че за създаването на 100 ml силикон са ви необходими 50 ml част А и 50 ml част Б.

11. Смесете силикона и го изсипете в кутията за форми

• Изсипете двете части А и Б на силикона в контейнер и разбъркайте добре с пръчката за разбъркване на силикон. Уверете се, че в сместа няма утайка.
• Изсипете сместа в кутията на формата

12. Оставете силикона да се втвърди напълно и свалете кутията на формата

Времето, необходимо на силикона да се втвърди, е времето за втвърдяване. Времето за втвърдяване започва да се отчита от смесването на части А и В на силикона.

Някои силиконови смеси имат време за втвърдяване от 1 час, докато при други то може да бъде по-кратко и да отнеме само 20 минути. Проверете подробностите за времето за втвърдяване на закупената от вас силиконова гума.

Препоръчително е да оставите допълнително време, до един час, за да се уверите, че силиконовият каучук е напълно втвърден. Това помага да се предотврати деформирането на силикона при изваждане от кутията на формата.

13. Отстранете цялата глина за моделиране & печат; Свалете формата от модела

Отстранете моделиращата глина от лицето на модела, притиснат към нея.

Това би трябвало да е лесно, ако върху повърхността на модела е бил нанесен сепаратор или разделител, преди да се излее силикон върху него.

Ако правите еднокомпонентен силиконов калъп, сте готови с калъпа, но ако правите многокомпонентен силиконов калъп, например двукомпонентен силиконов калъп, продължете със стъпките по-долу.

14. Избършете формата с разделител и изсипете силикона в другата половина

Повторете стъпка четири, като избършете другата половина със сепаратор или напръскате със спрей с разделител. Обърнете внимание, че другото лице, което искате да отлеете, трябва да е обърнато нагоре, когато е поставено в кутията на формата.

15. Извадете от кутията на формата, след което изрежете каналите и вентилационните отвори

Извадете калъпа от кутията за калъпи и внимателно изрежете отвор за изливане, през който да наливате силикон в горната част на калъпа. Не забравяйте да изрежете отвори за вентилация. И сте готови с калъпа. Трябва да прикрепите калъпа заедно с лента или гумена лента, за да го използвате за двукомпонентен силиконов калъп.

Вижте видеоклипа по-долу на Josef Prusa, който показва тези стъпки нагледно.

Най-добър 3D принтер за силиконови форми

Най-добрият 3D принтер за силиконови форми е Elegoo Mars 3 Pro за модели с по-високо качество и Creality Ender 3 S1 за по-големи модели.

Най-добрите 3D принтери за силиконови форми са:

• Creality Ender 3 S1
• Elegoo Mars 3 Pro

Creality Ender 3 S1

Характеристики

• Екструдер с двойно предаване и директно задвижване
• CR-Touch Автоматично изравняване на леглото
• Високопрецизна двойна Z-ос
• 32-битова безшумна дънна платка
• Бързо сглобяване в 6 стъпки - 96% предварително инсталирани
• PC Пролетна стомана Печат на лист
• 4,3-инчов LCD екран
• Сензор за движение на нишката
• Възстановяване на печат при загуба на захранване
• Напрегачи на колани XY Knob
• Международно сертифициране & Осигуряване на качеството

Плюсове

• Качеството на печат е фантастично за FDM печат от първия печат без настройка, с максимална разделителна способност 0,05 мм.
• Сглобяването е много бързо в сравнение с повечето 3D принтери, като изисква само 6 стъпки
• Нивелирането е автоматично, което улеснява работата.
• Съвместимост с много филаменти, включително гъвкави, благодарение на екструдера с директно задвижване
• Натягането на ремъка е улеснено с копчетата за обтегач за оста X & Y
• Вграденият куфар за инструменти освобождава място, като ви позволява да съхранявате инструментите си в 3D принтера
• Двойната ос Z със свързания колан увеличава стабилността за по-добро качество на печат

Против

• Не разполага със сензорен дисплей, но все пак е много лесен за управление
• Каналът на вентилатора блокира предния изглед на процеса на печат, така че ще трябва да гледате дюзата отстрани.
• Кабелът в задната част на леглото е с дълъг гумен предпазител, който му осигурява по-малко пространство за освобождаване от леглото.
• Не ви позволява да изключите звука на писукане за екрана
• Когато изберете печат, той започва да загрява само леглото, но не и леглото и дюзата. Когато изберете "Preheat PLA", той загрява и двете едновременно.
• Не виждам опция за промяна на цвета на сензора CR-Touch от розовия/лилавия цвят

С мощна сила на екструдиране на филамента, съвместимост с множество филаменти и сравнително голям размер на конструкцията, както и лесно за работа легло за печат, Creality Ender 3 S1 е чудесен за силиконови форми.

Elegoo Mars 3 Pro

Характеристики

• 6.6″4K монохромен LCD дисплей
• Мощен източник на светлина COB
• Пясъкоструйна плоча за изграждане
• Мини пречиствател на въздуха с активен въглен
• 3,5″ сензорен екран
• Освобождаваща вложка от PFA
• Уникално разсейване на топлината и високоскоростно охлаждане
• ChiTuBox Slicer

Плюсове

• Създава висококачествени 3D отпечатъци
• Ниско потребление на енергия и отделяне на топлина - удължен експлоатационен живот на монохромния дисплей
• Бързи скорости на печат
• По-лесно почистване на повърхността и по-висока устойчивост на корозия
• Лесен за хващане винт с шестостенна глава за лесно нивелиране
• Вграденият филтър за свещи работи добре за намаляване на миризмите
• Управлението е просто и лесно за използване от начинаещи
• Заместващите устройства се намират по-лесно, отколкото при други 3D принтери

Против

• Няма съществени минуси, които да се споменат

С точни и сравнително големи отпечатъци не можете да сгрешите с Elegoo Mars 3 Pro за 3D модели. Лесното му калибриране и приличният обем на печат го правят един от най-добрите принтери на пазара за изработване на силиконови форми.