Molte persone che si avvicinano alla stampa 3D iniziano a chiedersi se sia possibile stampare in 3D oro, argento, diamanti e gioielli. È una domanda a cui ho deciso di rispondere in questo articolo, in modo che le persone possano farsi un'idea più precisa.

Ci sono alcune informazioni utili che vorrete sapere sulla stampa 3D con questi materiali e persino sulla creazione di gioielli, quindi restate con noi per le risposte, oltre ad alcuni video interessanti che mostrano i processi.

È possibile stampare l'oro in 3D?

Sì, è possibile stampare l'oro in 3D utilizzando la fusione a cera persa, versando l'oro liquido fuso in uno stampo di cera e lasciandolo solidificare in un oggetto. È anche possibile utilizzare la DMLS o Direct Metal Laser Sintering, una stampante 3D specializzata nella creazione di stampe 3D in metallo. Non è possibile stampare l'oro in 3D con una normale stampante 3D.

La stampa 3D dell'oro è davvero sorprendente, perché non solo si possono creare disegni complessi, ma si può anche optare per l'oro a 14 o 18 carati.

Oltre a questo, modificando la quantità di materiali aggiuntivi che vengono comunemente utilizzati per raddrizzare le piccole parti dei gioielli, è possibile stampare l'oro in vari colori come il dorato, il rosso, il giallo e il bianco.

Tenete presente che la stampa 3D dell'oro richiede alcune specializzazioni e attrezzature di alta qualità e può essere stampata in 3D solo con due metodi principali:

1. Tecnica di fusione a cera persa
2. Sinterizzazione laser di metalli diretti

Tecnica di fusione a cera persa

La fusione a cera persa è considerata una delle più antiche tecniche di lavorazione dei gioielli, praticata da circa 6000 anni, ma oggi le procedure sono state leggermente modificate grazie all'avanzamento delle tecnologie e la stampa 3D è una di queste.

Si tratta di una tecnica semplice in cui l'oro o qualsiasi altra scultura metallica viene creata con l'aiuto di una scultura o di un modello originale. Alcuni degli aspetti migliori della tecnica di fusione a cera persa sono l'economicità, il risparmio di tempo e la possibilità di stampare in 3D l'oro in qualsiasi forma progettata.

Una delle cose più importanti da tenere a mente è indossare guanti di sicurezza, occhiali e una maschera durante l'intero processo. Se siete ancora confusi e volete qualche esempio concreto, date un'occhiata a questo video di fusione che mostra l'incastonatura di una pietra preziosa in un ciondolo di alloro.

Sinterizzazione laser di metalli diretti

La sinterizzazione laser diretta dei metalli è nota anche come DMLS e potrebbe essere considerata il metodo migliore per stampare l'oro in 3D.

Permette agli utenti di creare qualsiasi tipo di modello complesso caricando semplicemente il progetto nella macchina.

La cosa migliore di questa tecnologia è che può creare modelli anche peggiori in termini di complessità. Date un'occhiata al video che mostra se è possibile stampare oro in 3D.

Utilizzano una macchina chiamata Precious M080, progettata appositamente per l'oro, che utilizza polvere d'oro di alto valore come materiale, anche se l'acquisto è estremamente costoso e non è adatto all'utente medio.

Il vantaggio dei gioielli in oro stampati in 3D è la possibilità di creare forme che sarebbero impossibili con i metodi tradizionali di creazione dei gioielli.

Inoltre, è efficiente dal punto di vista dei costi perché crea forme cave invece di realizzare un pezzo solido, risparmiando così molto materiale. I gioielli sono più economici e leggeri.

1. Il processo inizia come un normale caricamento di un disegno del modello di stampa 3D che si desidera avere in oro, che verrà caricato sulla macchina DMLS.
2. La macchina è dotata di una cartuccia riempita di polvere di metallo dorato che verrà livellata dopo ogni strato da una maniglia di bilanciamento sulla macchina.
3. Un raggio laser UV formerà il primo strato del progetto come fa una stampante 3D sul letto di stampa, con l'unica differenza che la luce brucerà la polvere per renderla solida e formare il modello invece di estrudere il filamento o altro materiale.
4. Una volta stampato uno strato, la polvere verrà abbassata leggermente e la maniglia porterà altra polvere dalla cartuccia sul primo strato stampato.
5. Il laser sarà esposto proprio sopra il primo strato che sarà direttamente attaccato al modello posto all'interno della polvere.
6. Il processo prosegue strato per strato fino a raggiungere l'ultimo strato del modello caricato nella macchina DMLS.
7. Al termine del processo di stampa 3D, rimuovere il modello completamente realizzato dalla polvere.
8. Rimuovere i supporti dal modello come si fa normalmente con qualsiasi altro modello stampato in 3D.
9. Eseguire la post-elaborazione, che comprende principalmente la pulizia, la levigatura, la lisciatura e la lucidatura dei gioielli in oro.

Lo svantaggio delle macchine DMLS è il loro costo: sono estremamente costose e non possono essere acquistate solo per gli utenti che vogliono stampare alcuni modelli in oro a casa.

È quindi meglio rivolgersi a un'azienda esperta, facilmente reperibile online, che vi farà risparmiare molto rispetto all'acquisto di pezzi d'oro direttamente da un gioielliere.

Alcune delle migliori macchine DMLS, considerate le più adatte a stampare oro e altri materiali metallici, sono le seguenti:

• DMP Flex 100 di 3D Systems
• M100 di EOS
• XM200C di Xact Metal

È possibile stampare in 3D l'argento?

Sì, è possibile stampare in 3D l'argento in modo simile all'uso di una polvere d'oro fine con un processo DMLS o una fusione a cera persa. Per creare stampe 3D in argento è necessario un tipo speciale di stampante 3D, quindi non è possibile farlo con le macchine da tavolo. È possibile stampare in 3D i modelli e dipingerli a spruzzo di argento metallizzato per ottenere un'imitazione di base.

Sebbene la DMLS sia l'opzione più adatta per la stampa 3D dell'argento, è estremamente costosa da acquistare, poiché il prezzo parte da ben 100.000 dollari.

Inoltre, la polvere utilizzata nel processo contiene metalli e altri ingredienti che, se respirati, possono essere pericolosi per l'uomo e gli animali domestici. È necessario disporre di tutti i dispositivi di sicurezza, come guanti, occhiali e probabilmente una maschera, per portare a termine il lavoro in tutta sicurezza.

Di solito viene eseguita in ambienti industriali, quindi è necessario implementare molte caratteristiche di sicurezza.

La DMLS è considerata l'opzione più adatta rispetto alla fusione a cera persa perché può scendere fino a una risoluzione Z di 38 micron o 0,038 mm e talvolta può scendere ancora più in basso, il che è importante e vantaggioso per la stampa dell'argento o di qualsiasi altro metallo.

Con l'aiuto dei metodi disponibili, l'argento può essere stampato in 3D in varie finiture, tonalità o stili, tra cui principalmente:

• Argento antico
• Sabbiato
• Alta lucentezza
• Raso
• Lucentezza

È possibile stampare in 3D più di un modello artistico in argento in un unico tentativo, utilizzando lo stesso metodo di fusione a cera persa, fusione a investimento o DMLS. Uno YouTuber ha stampato 5 anelli in argento contemporaneamente.

Ha creato gli anelli e il loro design nello slicer, collegandoli a un'unica spina dorsale che sembra quasi un albero. Guardate il suo video qui sotto.

Poiché si tratta di un processo difficile e costoso, si può ricorrere all'aiuto di alcuni fornitori di servizi online che faranno tutto per voi a prezzi relativamente bassi rispetto a quelli del mercato dell'oro. Alcuni dei migliori fornitori di design e servizi includono:

• Materializzare
• Sculpteo - si trova sotto la voce "Materiale per la fusione in cera".
• Craftcloud

È possibile stampare in 3D i diamanti?

In generale, le stampanti 3D non possono stampare in 3D i diamanti, poiché questi ultimi sono cristalli singoli, quindi il diamante vero e proprio è composto da cristalli di carbonio quasi perfettamente allineati, in una struttura specifica simile a quella del diamante. La cosa che più si avvicina è il diamante composito creato da Sandvik.

I diamanti sono la cosa più dura che la terra abbia mai avuto e si dice che siano 58 volte più duri del secondo materiale più duro in natura.

Sandvik è un'organizzazione che lavora costantemente all'innovazione e all'avanzamento delle vecchie tecnologie. Sostiene di aver stampato in 3D il primo diamante in assoluto, ma ha ancora qualche difetto. Uno dei principali difetti del diamante è che non brilla.

Sandvik ha ottenuto questo risultato con l'aiuto di polvere di diamante e polimeri che vengono esposti a luci UV per formare strati su strati. Il processo utilizzato per creare un diamante stampato in 3D si chiama Stereolitografia.

Hanno inventato un nuovo meccanismo su misura che permette di creare quasi la stessa composizione di un diamante vero e proprio e sostengono che il loro diamante è più di 3 volte più forte dell'acciaio.

La sua densità è quasi uguale a quella dell'alluminio, mentre l'espansione termica è correlata al materiale Ivor. Per quanto riguarda la conducibilità termica del diamante stampato in 3D, è di gran lunga superiore a quella del rame e dei metalli affini.

In poche parole, si può dire che non è troppo lontano il momento in cui la stampa 3D dei diamanti sarà facile come la stampa di qualsiasi altro materiale. Potete dare un'occhiata a come hanno realizzato questa cosa in un breve video.

Si possono stampare gioielli in 3D?

È possibile stampare in 3D anelli, collane e orecchini in plastica con le normali stampanti 3D, come le macchine a filamento o a resina. Molte persone hanno un'attività di stampa 3D di gioielli e li vendono su siti come Etsy. È possibile creare ciondoli, anelli, collane, diademi e molto altro.

La cosa migliore della stampa 3D di gioielli è che si possono creare progetti complessi, stampare più parti contemporaneamente, risparmiare tempo, ridurre i costi e molto altro ancora. Anche se la stampa 3D è importante in tutti i suoi aspetti, alcune persone non la adottano ancora per alcuni motivi.

Alcuni gioiellieri ritengono che, sebbene la stampa 3D abbia capacità straordinarie, non sia paragonabile a un gioiello fatto a mano. Penso che con gli sviluppi attuali e con ciò che possiamo aspettarci in futuro, i gioielli stampati in 3D saranno sicuramente all'altezza di quelli fatti a mano.

La stampa 3D può creare forme e geometrie praticamente impossibili con i metodi di produzione tradizionali.

È possibile utilizzare le tecniche SLA o DLP anche per la stampa 3D di gioielli. Il processo fotopolimerizza una resina sensibile ai raggi ultravioletti che poi forma un modello in piccoli strati alla volta.

Queste macchine sono accessibili a circa 200-300 dollari per una macchina come Elegoo Mars 2 Pro su Amazon.

Alcuni dei migliori e più diffusi materiali di fusione che rientrano nella categoria SLA/DLP sono i seguenti:

• Resina di cera NOVA3D

• Siraya Tech Cast Resina per stampanti 3D

• Resina per colata di gioielli IFUN

Se non si vuole passare per il processo di ceratura, si può verniciare a spruzzo le stampe dei gioielli con un bel colore oro o argento metallizzato, nonché carteggiare e lucidare il modello per ottenere un effetto metallico e una lucentezza davvero notevoli.

Scoprite alcuni popolari progetti di gioielli stampati in 3D, tutti provenienti da Thingiverse.

• Medaglione della Scuola del Lupo di Witcher III
• Anello Fidget Spinner personalizzabile
• Anello GD - Bordo
• Anello Darth Vader - L'anello successivo misura 9-.
• Il diadema di Elsa
• Ciondolo colibrì

Ho stampato in 3D questo anello Open Source con una stampante 3D a resina, utilizzando una miscela di resina di base e resina flessibile per conferirgli maggiore durata.

Come si fondono i gioielli stampati in 3D con la stampa 3D a resina?

Per questo processo si utilizza una resina colabile che è un fotopolimero, in grado di agire proprio come la cera. Il lavoro viene eseguito utilizzando una tecnica ben nota come microfusione.

1. Il primo passo è creare un modello con lo slicer preferito, salvare il file e caricarlo nella stampante 3D.
2. Stampare il progetto con una stampante 3D in resina ad alta risoluzione, tagliare tutti i supporti e fissare le aste di cera del canale di colata al modello.
3. Inserire l'altra estremità del canale di colata nel foro della base della fiaschetta e inserire il guscio della fiaschetta.
4. Preparate una miscela di acqua e investimenti e versatela all'interno del guscio. Mettetelo all'interno di un forno e riscaldatelo a una temperatura estremamente elevata.
5. Versare il metallo bruciato nello stampo da rivestimento dal foro inferiore. Una volta asciugato, rimuovere tutto il rivestimento mettendolo in acqua.
6. Ora è il momento di passare alla post-elaborazione e di apportare gli ultimi ritocchi per completare il lavoro con levigatura, finitura e lucidatura.

Guardate il video qui sotto per un'ottima illustrazione di questo processo.

Una cosa da tenere sempre presente è la sicurezza: si tratta di un'attività specialistica, quindi è necessario assicurarsi di avere un buon equipaggiamento di sicurezza e di avere una formazione adeguata.