Monet 3D-tulostuksen harrastajat alkavat miettiä, voiko 3D-tulostuksella tulostaa kultaa, hopeaa, timantteja ja koruja. Päätin vastata tähän kysymykseen tässä artikkelissa, jotta ihmiset saisivat paremman käsityksen.

On joitakin hyödyllisiä tietoja, jotka haluat tietää 3D-tulostuksesta näillä materiaaleilla ja jopa korujen valmistuksesta, joten pysy täällä vastausten ja hienojen prosessia esittelevien videoiden parissa.

Voiko kultaa 3D-tulostaa?

Kyllä, on mahdollista 3D-tulostaa kultaa käyttämällä menetettyä vahavalua, jossa sulatettua nestemäistä kultaa kaadetaan vahamuottiin ja annetaan sen jähmettyä esineeksi. Voit myös käyttää DMLS:ää eli suoraa metallin lasersintrausta (Direct Metal Laser Sintering), joka on 3D-tulostin, joka on erikoistunut metallisten 3D-tulosteiden luomiseen. Tavallisella 3D-tulostimella ei voi 3D-tulostaa kultaa.

Kullan 3D-tulostus on todella hämmästyttävää, sillä sen avulla voit paitsi luoda monimutkaisia malleja myös valita 14 ja 18 karaatin kullan välillä.

Tämän lisäksi muuttamalla korujen pienten osien oikaisemiseen yleisesti käytettyjen lisämateriaalien määrää tai määrää voit myös painaa kultaa eri väreissä, kuten kultaisena, punaisena, keltaisena ja valkoisena.

Pidä mielessä, että kullan 3D-tulostaminen vaatii joitakin erikoisuuksia ja laadukkaita laitteita, ja sitä voidaan 3D-tulostaa vain kahdella päämenetelmällä:

1. Kadonnut vaha valu tekniikka
2. Suora metallin lasersintraus

Kadonnut vaha valu tekniikka

Kadotetun vahan valamista pidetään yhtenä vanhimmista korujen valmistustekniikoista, sillä sitä on harjoitettu noin 6000 vuoden ajan, mutta nyt menettelyjä on muutettu hieman kehittyvän tekniikan ja 3D-tulostuksen ansiosta.

Se on yksinkertainen tekniikka, jossa kulta tai mikä tahansa muu metalliveistos luodaan alkuperäisen veistoksen tai mallin avulla. Menetetyn vahan valutekniikan parhaita puolia on se, että se on kustannustehokas, aikaa säästävä ja mahdollistaa kullan 3D-tulostamisen mihin tahansa suunniteltuun muotoon.

Yksi tärkeimmistä asioista, jotka on pidettävä mielessä, on käyttää suojakäsineitä, silmälaseja ja maskia koko prosessin ajan. Jos olet vielä hämmentynyt ja haluat todellisia esimerkkejä, katso tämä valuvideo, jossa näytetään jalokiven asettaminen Laurel-riipukseen.

Suora metallin lasersintraus

Suora metallin lasersintraus tunnetaan myös nimellä DMLS, ja sitä voidaan pitää parhaana menetelmänä kullan 3D-tulostukseen.

Sen avulla käyttäjät voivat yksinkertaisesti luoda minkä tahansa monimutkaisen mallin vain lataamalla sen mallin koneeseen.

Parasta tässä teknologiassa on se, että sillä voidaan luoda monimutkaisuudeltaan vielä huonompia malleja. Katso video, jossa näytetään, voiko kultaa 3D-tulostaa.

He käyttävät Precious M080 -nimistä laitetta, joka on suunniteltu erityisesti kultaa varten. Se käyttää materiaalina arvokasta kultajauhetta, mutta sen hankinta on erittäin kallista, eikä se ole tarkoitettu keskivertokäyttäjille.

3D-tulostettujen kultakorujen etuna on se, että voit luoda muotoja, jotka olisivat mahdottomia perinteisillä korujen luomismenetelmillä.

Se on myös kustannustehokasta, koska siinä luodaan onttoja muotoja sen sijaan, että tehtäisiin kiinteä kappale, joten materiaalia säästyy runsaasti. Korukappaleet ovat halvempia ja kevyempiä.

1. Prosessi alkaa aivan kuten normaalisti, kun lataat haluamasi 3D-tulostusmallin mallin, joka ladataan DMLS-koneeseen.
2. Koneessa on kultametallijauheella täytetty patruuna, joka tasoitetaan jokaisen kerroksen jälkeen koneen tasapainotuskahvalla.
3. UV-lasersäde muodostaa mallin ensimmäisen kerroksen, kuten 3D-tulostin tekee tulostusalustalla. Ainoa ero on, että valo polttaa jauheen kiinteäksi ja muodostaa mallin sen sijaan, että se pursottaisi filamenttia tai muuta materiaalia.
4. Kun yksi kerros on tulostettu, jauhe lasketaan hieman alaspäin ja kahva tuo patruunasta lisää jauhetta ensimmäisen tulostetun kerroksen päälle.
5. Laser altistuu suoraan ensimmäisen kerroksen yläpuolelle, joka kiinnitetään suoraan jauheen sisään sijoitettuun malliin.
6. Prosessi jatkuu kerros kerrokselta, kunnes DMLS-koneeseen ladatun suunnittelumallin viimeinen kerros on saavutettu.
7. Poista valmiiksi muotoiltu malli jauheesta 3D-tulostusprosessin lopussa.
8. Poista tuet mallista, kuten normaalisti teet minkä tahansa muun 3D-tulostetun mallin kanssa.
9. Tee jälkikäsittely, johon kuuluu pääasiassa kultakorujen puhdistus, hionta, tasoitus ja kiillotus.

DMLS-koneiden haittapuolena ovat niiden kustannukset, sillä ne ovat erittäin kalliita, eikä niitä voi ostaa vain käyttäjille, jotka haluavat tulostaa joitakin kultamalleja kotona.

On siis parasta hankkia palvelut kokeneelta yritykseltä, joka löytyy helposti verkosta. Säästät silti paljon rahaa verrattuna siihen, että ostaisit kultakappaleet suoraan kultasepältä.

Joitakin parhaita DMLS-koneita, joita pidetään parhaiten kullan ja muiden metallimateriaalien tulostamiseen soveltuvina, ovat seuraavat:

• 3D Systemsin DMP Flex 100
• EOS M100
• XM200C by Xact Metal

Voiko hopeaa 3D-tulostaa?

Kyllä, voit 3D-tulostaa hopeaa samalla tavalla kuin käyttämällä hienoa kultajauhetta DMLS-prosessilla tai kadonneen vahan valulla. Hopea-3D-tulosteiden luomiseen tarvitaan erityinen 3D-tulostin, joten et pysty siihen pöytälaitteilla. Voit 3D-tulostaa malleja ja ruiskumaalata ne metallisella hopealla perusjäljitelmää varten.

Vaikka DMLS on paras sopiva vaihtoehto hopean 3D-tulostukseen, se on erittäin kallis ostaa, sillä hintahaarukka alkaa huikeasta 100 000 dollarista.

Tämän lisäksi prosessissa käytettävä jauhe sisältää metallia ja muita ainesosia, jotka voivat olla vaarallisia ihmisille ja lemmikkieläimille, jos niitä hengitetään sisään. Tarvitset kaikki turvavarusteet, kuten käsineet, silmälasit ja luultavasti maskin, jotta saat työn tehtyä turvallisesti.

Se tehdään yleensä teollisuusympäristöissä, joten monia turvallisuusominaisuuksia on otettava käyttöön.

DMLS-menetelmää pidetään parhaimpana vaihtoehtona verrattuna hukkavahaiseen valuun, koska sen Z-resoluutio on 38 mikronia tai 0,038 millimetriä, ja joskus se voi olla vieläkin pienempi, mikä on tärkeää ja hyödyllistä hopean tai minkä tahansa muun metallin painamisessa.

Käytettävissä olevien menetelmien avulla hopea voidaan 3D-tulostaa erilaisina viimeistelyinä, sävyinä tai tyyleinä, mukaan lukien:

• Antiikki hopea
• Hiekkapuhallettu
• Korkea kiilto
• Satiini
• Kiilto

Sinulla on mahdollisuus 3D-tulostaa useampi kuin yksi hopeataiteen malli yhdellä kerralla käyttäen samaa kadotetun vahan valu-, sijoitusvalu- tai DMLS-menetelmää. Eräs YouTuber on tulostanut 5 hopeasormusta samaan aikaan.

Hän loi renkaat ja niiden muotoilun slicerissä samalla kun hän kiinnitti ne yhteen selkärankaan, joka näyttää melkein puulta. Katso hänen videonsa alta.

Koska se on vaikea ja kallis prosessi, voit ottaa apua joiltakin verkkopalveluntarjoajilta, jotka tekevät kaiken puolestasi suhteellisen alhaisemmilla hinnoilla kuin kultamarkkinoilla. Jotkut parhaista suunnittelu- ja palveluntarjoajista ovat:

• Materialise
• Sculpteo - löytyy "Wax Casting" materiaalin alta
• Craftcloud

Voiko timantteja 3D-tulostaa?

Yleensä 3D-tulostimilla ei voi 3D-tulostaa timantteja, koska timantit ovat yksittäisiä kiteitä, joten varsinainen timantti valmistetaan lähes täydellisesti samassa linjassa olevista hiilikiteistä erityisessä timanttimaisessa rakenteessa. Lähimmäksi olemme päässeet Sandvikin luomalla komposiittitimantilla.

Timantti on kovinta, mitä maapallolla on koskaan ollut, ja sen sanotaan olevan 58 kertaa kovempi kuin toiseksi kovimman luonnonmateriaalin.

Sandvik on organisaatio, joka pyrkii jatkuvasti innovoimaan uusia asioita ja kehittämään samalla vanhoja teknologioita. He väittävät, että he ovat tulostaneet 3D-tulostamalla kaikkien aikojen ensimmäisen timantin, mutta siinä on vielä joitakin puutteita. Yksi heidän timantinsa suurimmista puutteista on se, että se ei kiillä.

Sandvik on tehnyt tämän timanttijauheen ja polymeerin avulla, joka on altistettu UV-valoille, jotta kerrokset muodostuisivat kerrosten päälle. 3D-tulostetun timantin luomiseen käytettyä prosessia kutsutaan stereolitografiaksi.

He ovat keksineet uuden räätälöidyn mekanismin, jonka avulla he voivat luoda lähes saman koostumuksen kuin todellinen timantti. He väittävät, että heidän timanttinsa on yli kolme kertaa terästä vahvempi.

Sen tiheys on lähes sama kuin alumiinin, kun taas lämpölaajeneminen liittyy Ivor-materiaaliin. 3D-tulostetun timantin lämmönjohtavuus on paljon korkeampi kuin kuparin ja siihen liittyvien metallien.

Lyhyesti sanottuna voidaan sanoa, että aika ei ole enää kaukana, jolloin timanttien 3D-tulostaminen on yhtä helppoa kuin minkä tahansa muun materiaalin tulostaminen. Voit katsoa lyhyestä videosta, miten he ovat saaneet tämän aikaan.

Voiko koruja 3D-tulostaa?

Voit 3D-tulostaa sormuksia, kaulakoruja ja korvakoruja muovista tavallisilla 3D-tulostimilla, kuten filamentti- tai hartsikoneilla. Monet ihmiset harjoittavat liiketoimintaa 3D-tulostamalla koruja ja myymällä niitä paikoissa kuten Etsy. Voit luoda riipuksia, sormuksia, kaulakoruja, tiaroja ja paljon muuta.

Parasta 3D-tulostuksessa on se, että voit luoda monimutkaisia malleja, tulostaa useita osia samanaikaisesti, säästää aikaa, vähentää kustannuksia ja paljon muuta. Vaikka 3D-tulostus on merkittävä kaikilla osa-alueillaan, jotkut ihmiset eivät vieläkään ota sitä käyttöön muutamasta syystä.

Jotkut koruntekijät uskovat, että vaikka 3D-tulostuksella on hämmästyttävät mahdollisuudet, ne eivät vedä vertoja käsintehdyille koruille. Uskon, että nykyisellä kehityksellä ja sillä, mitä voimme odottaa tulevaisuudessa, 3D-tulostetut korut vetävät varmasti vertoja käsintehdyille koruille.

3D-tulostuksella voidaan luoda muotoja ja geometriaa, jotka ovat käytännössä mahdottomia perinteisillä valmistusmenetelmillä.

Voit käyttää SLA- tai DLP-tekniikkaa myös korujen 3D-tulostamiseen. Prosessi kovettaa ultraviolettihartsia, joka muodostaa mallin pieninä kerroksina kerrallaan.

Nämä koneet ovat kohtuuhintaisia noin 200-300 dollaria, kuten Elegoo Mars 2 Pro Amazonista.

Joitakin parhaita ja laajalti käytettyjä SLA/DLP-luokkaan kuuluvia valumateriaaleja ovat muun muassa:

• NOVA3D vahahartsi

• Siraya Tech Cast 3D-tulostinhartsi

• IFUN Korut Valuva hartsi

Jos et halua käydä läpi vahaprosessia, voit ruiskumaalata korujäljennökset kivalla metallisella kulta- tai hopeanvärillä sekä hiekata & kiillottaa mallin saadaksesi todella hienon metallin vaikutuksen ja kiillon.

Tutustu joihinkin suosittuihin 3D-tulostettuihin korumalleihin Thingiversestä.

• Witcher III Suden koulun mitali
• Mukautettava Fidget Spinner Ring
• GD rengas - reuna
• Darth Vader Ring - Seuraava rengas episodi koko 9-
• Elsan tiara
• Kolibri riipus

3D-tulostin tämän Open Source Ringin hartsisella 3D-tulostimella käyttäen perushartsin ja joustavan hartsin sekoitusta, jotta se olisi kestävämpi.

Miten 3D-tulostetut korut valetaan hartsilla 3D-tulostamalla?

Tässä prosessissa käytetään valettavaa hartsia, joka on fotopolymeeriä, koska se voi toimia aivan kuten vaha. Työ tehdään käyttämällä tunnettua tekniikkaa, joka tunnetaan nimellä investointivalu.

1. Ensimmäinen vaihe on luoda mallinnus haluamallasi viipalointiohjelmalla, tallentaa tiedosto ja ladata se 3D-tulostimeen.
2. Tulosta malli korkearesoluutioisella resiini-3D-tulostimella, leikkaa kaikki tuet irti ja kiinnitä malliin sprue-vahatangot.
3. Työnnä ruiskun toinen pää pullon pohjan reikään ja aseta pullon kuori.
4. Tee veden ja sijoituksen seos ja kaada se kuoren sisään. Laita se uuniin ja kuumenna se erittäin korkeaan lämpötilaan.
5. Kaada poltettua metallia senkkamuottiin sen alareiästä. Kun senkka on kuivunut, poista kaikki senkka laittamalla se veteen.
6. Nyt on aika siirtyä jälkikäsittelyyn ja tehdä viimeisiä silauksia, jotta työ saadaan tehtyä tasoittamalla, viimeistelemällä ja kiillottamalla.

Katso alla olevalta videolta hyvä kuva tästä prosessista.

Yksi asia, joka on aina pidettävä mielessä, on turvallisuutesi. Tämä on erikoistehtävä, joten haluat varmistaa, että sinulla on hyvät turvavarusteet ja oikea koulutus etukäteen.