Imprimarea 3D are multe capacități, iar oamenii se întreabă cum pot face matrițe de silicon cu o imprimantă 3D pentru turnare sau pentru a crea matrițe flexibile. Acest articol va detalia modul în care se face și unele dintre cele mai bune practici.

Continuați să citiți pentru mai multe detalii despre cum să faceți acest lucru.

Puteți face matrițe de silicon cu o imprimantă 3D?

Da, puteți face matrițe din silicon cu o imprimantă 3D. Deși există imprimante 3D care pot imprima silicon, această tehnologie este încă în fază incipientă, deoarece imprimările sunt de obicei prea moi pentru anumite scopuri practice și, împreună cu costul ridicat implicat, majoritatea utilizatorilor preferă să toarne matrițe din silicon în jurul obiectelor imprimate 3D.

Următoarele sunt exemple de modele de matrițe din silicon care pot fi imprimate cu o imprimantă 3D:

• Ciocolată Craniu Mold Maker
• Gheață Shot Glass Mold V4

Ar trebui să folosiți silicon de calitate alimentară dacă intenționați să folosiți matrițele de silicon cu consumabile. Smooth-Sil 940, 950 și 960 sunt exemple de silicoane de calitate alimentară.

Cum să faci matrițe de silicon cu o imprimantă 3D

Pentru a face matrițe de silicon cu o imprimantă 3D, veți avea nevoie de:

• Imprimanta 3D
• Batoane de amestec din silicon
• Argilă pentru modelare
• Cutie de mucegai
• Spray sau separator pentru îndepărtarea mucegaiului
• Modelul imprimat 3D
• Mănuși
• Ochelari de protecție
• Cupe de măsurare sau cântar de greutate

Iată care sunt pașii pentru a realiza matrițe de silicon cu o imprimantă 3D:

1. Imprimarea 3D a modelului dvs.
2. Îndepărtați modelul și șlefuiți urmele de susținere
3. Determinați tipul de matriță pentru turnare
4. Imprimare 3D o cutie de mucegai
5. Așezați cutia de mucegai în jurul lutului de modelare
6. Etanșează spațiile dintre lutul de modelaj și cutie.
7. Marcați o jumătate de linie pe model
8. Aplicați separatorul la model
9. Așezați modelul în cutia pentru modele și apăsați-l pe lutul de modelaj.
10. Măsurați siliconul
11. Se amestecă siliconul și se toarnă în cutia de mucegai
12. Lăsați siliconul să se întărească complet și scoateți-l din cutia cu matrițe.
13. Îndepărtați toată lutul de modelare & scoateți matrița de pe model.
14. Ștergeți mucegaiul cu un separator sau pulverizați un agent de separare.
15. Se scoate din coajă, apoi se decupează canalele și găurile de ventilație.

1. Imprimați-vă modelul 3D

Modelul structurii din care doriți să faceți o matriță. Obțineți fișierul 3D al modelului și imprimați-l cu setări standard pe o imprimantă 3D. Există o mulțime de resurse pe internet de unde puteți obține fișiere 3D.

Trebuie să rețineți că calitatea matriței pe care doriți să o realizați depinde de calitatea modelului imprimat.

În timp ce majoritatea utilizatorilor preferă imprimantele pe bază de filament în locul celor pe bază de rășină, deoarece sunt mai ieftine și mai ușor de utilizat, imprimantele 3D pe bază de rășină pot oferi modele de o calitate mai bună, deoarece nu prezintă linii de strat vizibile și au o rezoluție mult mai bună decât imprimantele 3D pe bază de filament.

2. Îndepărtați suporturile pentru model și nisip

Această etapă este necesară pentru a netezi modelul imprimat 3D. Cu cât modelul este mai bine definit, cu atât mai bine va fi definită matrița de silicon turnată din el. Semnele de susținere pot fi o pacoste pentru a scăpa de ele, dar trebuie făcută pentru a realiza matrițe de silicon standard din orice model.

Ar trebui să fiți atenți în timpul șlefuirii modelului, în special în cazul imprimărilor 3D din rășină, pentru a nu deforma modelul.

3. Determinați tipul de matriță care trebuie turnată

Structura modelului determină tipul de matriță care va fi turnată din acesta. Instrucțiunile care trebuie urmate pentru realizarea matrițelor din silicon pentru modelele imprimate 3D depind de tipul de matriță care poate fi realizată din model.

Practic, există două tipuri de matrițe din silicon care pot fi turnate dintr-un model:

• Matrițe din silicon dintr-o singură parte
• Matrițe de silicon multipart

Mucegaiuri de silicon dintr-o singură parte

Matrițele din silicon dintr-o singură parte sunt matrițe produse din modele care au o parte plată, o înălțime mică și o formă foarte simplă. Tăvile pentru brioșe, tăvile pentru clătite și tăvile pentru cuburi de gheață sunt exemple de acest tip de matrițe.

Dacă modelul dvs. are umflături, atunci veți dori să realizați matrițe din silicon în mai multe părți, deoarece modelul poate rămâne lipit de matriță atunci când realizați matrițe din silicon într-o singură parte și, atunci când se separă în cele din urmă, ar putea strica matrița turnată din ele.

Matrițe de silicon multipart

Matrițele din silicon cu mai multe părți sunt matrițe produse din modele cu forme complexe. Acestea sunt realizate din două sau mai multe părți separate potrivite care conțin găuri de ventilație, care pot fi atașate împreună pentru a forma o cavitate 3D pentru turnare.

Siliconul se toarnă într-o gaură făcută în partea superioară a matriței. Exemple de matrițe de silicon în mai multe părți sunt:

• Două părți de ciocolată Bunny Mold de ciocolată
• Două părți ale morții Star Ice Mold

Utilizați acest tip de matriță de silicon atunci când designul este complex, are multe umflături sau o adâncime mare.

Chiar și atunci când un model are o parte plană și o formă simplă, dacă are o adâncime mare, atunci utilizarea unei matrițe de silicon dintr-o singură parte ar putea să nu funcționeze. Un exemplu este ceva de genul unui model piramidal cu o adâncime de 500 mm, deoarece matrița s-ar putea rupe atunci când încercați să o separați de model.

Ați putea face o matriță piramidală cu o adâncime de aproximativ 100 mm.

4. Imprimarea 3D a unei cutii de mucegai

Cutia de mucegai este carcasa pentru matriță. Este structura care menține siliconul din jurul modelului la locul său în timpul turnării matriței de silicon.

Cutia de mucegai ar trebui să aibă cel puțin patru pereți pentru soliditate, cu două fețe deschise, astfel încât să puteți turna silicon printr-o față și să sigilați cealaltă față cu lut de modelare. Pentru a imprima 3D cutia de mucegai, ar trebui:

• Măsurați dimensiunile modelului
• Înmulțiți lungimea și lățimea modelului cu cel puțin 115% fiecare, aceasta va fi lățimea și lungimea cutiei de matriță.
• Înmulțiți înălțimea modelului cu cel puțin 125%, aceasta va fi înălțimea cutiei de mucegai.
• Folosiți aceste noi dimensiuni pentru a modela o cutie cu două fețe deschise la capetele opuse.
• Imprimarea 3D a cutiei cu o imprimantă 3D

Motivul pentru care cutia trebuie să fie mai mare decât modelul este acela de a permite modelului să fie așezat în cutia de turnare și de a preveni revărsarea de silicon.

Iată un exemplu de dimensiuni pentru o cutie de mucegai:

• Lungimea modelului: 20mm - Lungimea cutiei de mucegai: 23mm (20 * 1.15)
• Lățimea modelului: 10mm - Lățimea cutiei de mucegai: 11.5mm (10 * 1.15)
• Înălțimea modelului: 20mm - Înălțimea cutiei de mucegai: 25mm ( 20 * 1.25)

5. Așezați cutia de mucegai în jurul lutului de modelare

• Întindeți argila de modelaj pe o foaie sau pe orice alt material plat, astfel încât să acopere complet una dintre fețele deschise ale cutiei de mucegai.
• Adăugați chei de înregistrare, care sunt mici găuri în lutul de modelare pentru o aliniere ușoară cu cutia de turnare.
• Așezați cutia de mucegai pe lutul de modelaj întins, cu una dintre fețele deschise sprijinită pe lutul de modelaj.

Argila de modelare are rolul de a împiedica siliconul să iasă din cutia de turnare.

6. Etanșarea golurilor dintre argila de modelare

Sigilați cusătura formată de fața deschisă a cutiei de mucegai și de lutul de modelare, apăsând marginile lutului de modelare împotriva cutiei de mucegai cu ajutorul bețișoarelor de silicon sau a oricărui alt obiect solid convenabil pe care îl puteți găsi. Asigurați-vă că nu există niciun spațiu gol în cusătura, deoarece acesta poate cauza scurgeri de silicon.

7. Marcați o jumătate de linie pe model

Acest pas este necesar pentru o matriță de silicon în două părți. Folosiți un marker pentru a marca o jumătate de linie în jurul modelului.

8. Aplicați separatorul la modelul 3D

Separatorii și spray-urile de eliberare sunt compuși chimici care formează un strat subțire pe un model atunci când sunt aplicate pe acesta. Acest strat facilitează extragerea matriței modelului 3D după ce siliconul se întărește.

9. Așezați modelul în cutia pentru modele și apăsați pe lut

Așezați modelul în cutia de matrițe și apăsați cu grijă pe el lutul de modelaj din partea de jos a cutiei de matrițe până când lutul de modelaj acoperă jumătate din model. Acesta este motivul pentru care pe model este trasată linia jumătății, astfel încât să puteți identifica jumătatea de punct a modelului.

Aplicați separatorul cu o pensulă pe model sau, dacă folosiți un spray cu agent de degajare, pulverizați bine modelul cu spray-ul cu agent de degajare.

10. Măsurați siliconul

Volumul de silicon necesar pentru model este egal cu volumul modelului tipărit 3D minus volumul cutiei de mucegai.

Puteți calcula volumul cutiei de matriță înmulțind lățimea, lungimea și înălțimea acesteia. Cel mai bun mod de a face acest lucru este să utilizați un program care calculează automat volumul unui model 3D, cum ar fi Netfabb sau Solidworks.

Puneți-vă ochelarii de protecție și mănușile, deoarece măsurarea și amestecarea siliconului pot fi murdare.

Deoarece siliconul se prezintă în două părți (partea A și partea B), care sunt baza și catalizatorul, trebuie să le amestecați bine pe amândouă înainte ca siliconul să poată fi folosit pentru turnare. Fiecare marcă de silicon are un raport de amestec.

Acest raport de amestec determină cantitatea de bază amestecată cu cantitatea de catalizator. Există două moduri în care puteți amesteca siliconul, și anume:

Cele mai multe mărci de silicon includ cupe de măsurare în pachetul de silicon. Pentru amestecul în raport de volum, un anumit volum din partea A, baza, este amestecat cu un anumit volum din partea B, catalizatorul, în conformitate cu raportul de amestec de silicon.

Un exemplu ar fi Kitul de creare a matriței de silicon Lets Resin de pe Amazon, care are un raport de amestec de 1:1. Acest lucru ar însemna că, pentru a crea 100 ml de silicon, veți avea nevoie de 50 ml din partea A și 50 ml din partea B.

11. Amestecați siliconul și turnați-l în cutia cu forme

• Turnați ambele părți A și B ale siliconului într-un recipient și amestecați bine cu ajutorul bastonului de amestecare a siliconului. Asigurați-vă că nu există nici o așezare în amestec.
• Se toarnă amestecul în cutia de mucegai

12. Lăsați siliconul să se întărească complet și scoateți cutia de matriță

Timpul necesar pentru ca siliconul să se întărească este timpul de întărire. Timpul de întărire începe să conteze în funcție de amestecul dintre părțile A și B ale siliconului.

Unele amestecuri de silicon au un timp de întărire de 1 oră, în timp ce altele pot fi mai scurte, necesitând doar 20 de minute. Verificați detaliile cauciucului siliconic pe care l-ați cumpărat pentru timpul de întărire.

Se recomandă să mai lăsați un timp suplimentar, până la încă o oră, pentru a vă asigura că siliconul s-a întărit complet. Acest lucru ajută la prevenirea deformării siliconului atunci când este scos din cutia de mucegai.

13. Îndepărtați toată lutul de modelare & scoateți matrița de pe model

Îndepărtați lutul de modelaj de pe fața modelului apăsat pe el.

Scoateți matrița turnată de pe model. Acest lucru ar trebui să fie ușor dacă pe suprafața modelului s-a aplicat un separator sau un agent de degajare înainte de a turna siliconul peste el.

Dacă faceți o matriță din silicon dintr-o singură parte, ați terminat cu matrița, dar dacă faceți o matriță din mai multe părți, cum ar fi o matriță din silicon din două părți, continuați cu pașii de mai jos.

14. Ștergeți forma cu separatorul și turnați siliconul în cealaltă jumătate

Repetați pasul patru, ștergând cealaltă jumătate cu un separator sau pulverizând cu spray de dezlipire. Rețineți că cealaltă față pe care doriți să o turnați trebuie să fie orientată în sus atunci când este așezată în cutia de turnare.

15. Scoateți din cutia de mucegai, apoi decupați canalele și găurile de ventilație

Scoateți mucegaiul din cutia de mucegai și decupați cu grijă o gaură de turnare prin care să turnați siliconul în partea superioară a mucegaiului. Nu uitați să decupați găurile de ventilație. Și ați terminat cu mucegaiul dvs. Ar trebui să atașați mucegaiul împreună cu o bandă adezivă sau o bandă de cauciuc pentru a-l folosi pentru o matriță de silicon în două părți.

Urmăriți videoclipul de mai jos realizat de Josef Prusa, care prezintă vizual acești pași.

Cea mai bună imprimantă 3D pentru matrițe de silicon

Cea mai bună imprimantă 3D pentru matrițe din silicon ar fi Elegoo Mars 3 Pro pentru modele de calitate superioară și Creality Ender 3 S1 pentru modele mai mari.

Cele mai bune imprimante 3D pentru matrițe de silicon sunt:

• Creality Ender 3 S1
• Elegoo Mars 3 Pro

Creality Ender 3 S1

Caracteristici

• Dual Gear Direct Drive Extruder
• Nivelarea automată a patului CR-Touch
• Axă Z dublă de înaltă precizie
• Placă de bază silențioasă de 32 de biți
• Asamblare rapidă în 6 pași - 96% preinstalat
• PC Spring Steel Print Sheet
• Ecran LCD de 4,3 inchi
• Senzor de rulare a filamentului
• Pierdere de putere Recuperare imprimare
• Tensoare de centură cu buton XY
• Certificare internațională & Asigurarea calității

Pro

• Calitatea imprimării este fantastică pentru tipărirea FDM de la prima imprimare, fără reglaj, cu o rezoluție maximă de 0,05 mm.
• Asamblarea este foarte rapidă în comparație cu majoritatea imprimantelor 3D, necesitând doar 6 pași.
• Nivelarea este automată, ceea ce face ca operațiunea să fie mult mai ușor de manevrat.
• Are compatibilitate cu multe filamente, inclusiv flexibile, datorită extruderului cu acționare directă
• Încordarea curelei este mai ușoară cu ajutorul butoanelor de întindere pentru axa X & axa Y
• Cutia de unelte integrată eliberează spațiu, permițându-vă să vă păstrați uneltele în interiorul imprimantei 3D.
• Axa Z dublă cu banda conectată crește stabilitatea pentru o calitate mai bună a imprimării

Contra

• Nu are un afișaj cu ecran tactil, dar este totuși foarte ușor de utilizat
• Conducta ventilatorului blochează vederea frontală a procesului de imprimare, așa că va trebui să priviți duza din lateral.
• Cablul din spatele patului are o protecție lungă de cauciuc, ceea ce îi conferă un spațiu mai mic pentru eliberarea patului.
• Nu vă permite să dezactivați sunetul de bip pentru ecranul de afișare
• Când selectați o imprimare, începe să încălzească doar patul, dar nu și patul și duza. Le încălzește pe amândouă în același timp când selectați "Preîncălzire PLA".
• Nu am putut vedea nicio opțiune pentru a schimba culoarea senzorului CR-Touch de la culoarea roz/violet.

Cu o forță puternică de extrudare a filamentului, compatibilitate cu mai multe filamente și o dimensiune relativ mare a construcției, plus un pat de imprimare ușor de manevrat, Creality Ender 3 S1 este excelentă pentru matrițele de silicon.

Elegoo Mars 3 Pro

Caracteristici

• 6.6″4K LCD monocrom monocrom
• Sursă puternică de lumină COB
• Sandblasted Build Plate
• Mini purificator de aer cu carbon activat
• Ecran tactil de 3,5″
• PFA Release Liner
• Disipare unică a căldurii și răcire de mare viteză
• ChiTuBox Slicer

Pro

• Produce imprimări 3D de înaltă calitate
• Consum redus de energie și emisie de căldură - durată de viață mai mare a ecranului monocrom
• Viteze rapide de imprimare
• Curățare mai ușoară a suprafeței și rezistență mai mare la coroziune
• Șurub cu cap Allen ușor de prins pentru o nivelare ușoară
• Filtrul încorporat funcționează bine pentru a reduce mirosurile
• Funcționarea este simplă și ușor de utilizat pentru începători
• Înlocuirile sunt mai ușor de procurat decât la alte imprimante 3D

Contra

• Nu există dezavantaje semnificative de menționat

Cu printuri precise și relativ mari, nu puteți da greș cu Elegoo Mars 3 Pro pentru modele 3D. Calibrarea sa ușoară și volumul decent de imprimare o fac una dintre cele mai bune imprimante de pe piață pentru realizarea de matrițe din silicon.