3D-печать имеет множество возможностей, и люди задаются вопросом, как можно изготовить силиконовые формы с помощью 3D-принтера для литья или создания гибких форм. В этой статье мы подробно расскажем о том, как это делается, и о некоторых лучших практиках.

Продолжайте читать, чтобы узнать подробнее о том, как это сделать.

Можно ли сделать силиконовые формы с помощью 3D-принтера?

Да, вы можете делать силиконовые формы с помощью 3D-принтера. Хотя существуют силиконовые 3D-принтеры, которые могут печатать силикон, эта технология все еще находится в зачаточном состоянии, поскольку отпечатки обычно слишком мягкие для некоторых практических целей, и, наряду с высокой стоимостью, большинство пользователей предпочитают отливать силиконовые формы вокруг 3D-печатных объектов.

Ниже приведены примеры некоторых конструкций силиконовых форм, которые можно напечатать с помощью 3D-принтера:

• Формочка для изготовления шоколадного черепа
• Форма для ледяной рюмки V4

Вы должны использовать пищевой силикон, если планируете использовать силиконовые формы с расходными материалами. Smooth-Sil 940, 950 и 960 являются примерами пищевого силикона.

Как сделать силиконовые формы с помощью 3D-принтера

Для изготовления силиконовых форм с помощью 3D-принтера вам понадобятся:

• 3D-принтер
• Силиконовые палочки для перемешивания
• Моделирование из глины
• Формовочный ящик
• Спрей или разделитель для разделения форм
• 3D-печатная модель
• Перчатки
• Защитные очки
• Мерные стаканы или весы

Ниже описаны шаги по изготовлению силиконовых форм с помощью 3D-принтера:

1. 3D-печать вашей модели
2. Снимите модель и отшлифуйте опорные метки
3. Определите тип формы для литья
4. 3D-печать коробки для пресс-форм
5. Поместите коробку с формой вокруг глины для лепки
6. Заделайте щели между глиной для лепки и коробкой
7. Отметьте половину линии на модели
8. Нанесите разделитель на модель
9. Поместите модель в коробку для моделей и прижмите к моделирующей глине.
10. Отмерьте силикон
11. Смешайте силикон и вылейте в форму
12. Дайте силикону полностью затвердеть и извлеките его из формы.
13. Удалите всю модельную глину & снимите форму с модели
14. Протрите форму разделителем или распылите разделительное средство
15. Извлеките из оболочки, затем вырежьте каналы и вентиляционные отверстия.

1. 3D-печать вашей модели

Модель конструкции, с которой вы хотите сделать слепок. Получите 3D-файл модели и распечатайте его со стандартными настройками на 3D-принтере. В Интернете есть много ресурсов, где можно получить 3D-файлы.

Следует отметить, что качество формы, которую вы хотите сделать, зависит от качества напечатанной модели.

Хотя большинство пользователей предпочитают принтеры на основе нити, а не смолы, поскольку они дешевле и с ними проще работать, 3D-принтеры на основе смолы могут давать модели лучшего качества, поскольку они не имеют видимых линий слоев и имеют гораздо лучшее разрешение, чем 3D-принтеры на основе нити.

2. Снимите модель и опоры для песка

Этот шаг необходим для сглаживания 3D-печатной модели. Чем более четкой будет модель, тем более четкой будет силиконовая форма, отлитая из нее. Следы поддержки могут быть неприятны, но это необходимо сделать для изготовления стандартных силиконовых форм из любой модели.

Вы должны быть осторожны при шлифовке модели, особенно при 3D-печати со смолой, чтобы не деформировать модель.

3. Определите тип формы для литья

Структура модели определяет тип формы, которая будет отлита из нее. Инструкция по изготовлению силиконовых форм для 3D-печатных моделей зависит от типа формы, которая может быть изготовлена из модели.

В основном, существует два типа силиконовых форм, которые можно отливать с модели:

• Однокомпонентные силиконовые формы
• Многокомпонентные силиконовые формы

Однокомпонентные силиконовые формы

Однокомпонентные силиконовые формы - это формы, изготовленные из моделей, которые имеют плоскую сторону, небольшую высоту и очень простую форму. Примерами такого типа форм являются противни для кексов, противни для блинов и противни для кубиков льда.

Если ваша модель имеет выпуклости, то вам лучше использовать многокомпонентные силиконовые формы. Это связано с тем, что при использовании однокомпонентных силиконовых форм модель может застрять в форме и, отделившись, испортить отлитую из них форму.

Многокомпонентные силиконовые формы

Многокомпонентные силиконовые формы - это формы, изготовленные по моделям сложной формы. Они состоят из двух или более отдельных подходящих частей, содержащих вентиляционные отверстия, которые могут быть соединены вместе, чтобы сформировать 3D полость для формования.

Силикон заливается в отверстие, сделанное в верхней части формы. Примерами многокомпонентных силиконовых форм являются:

• Двухкомпонентная форма для шоколадного кролика
• Двухкомпонентная форма для льда "Звезда смерти

Используйте этот тип силиконовых форм, если конструкция сложная, имеет много выпуклостей или большую глубину.

Даже если модель имеет плоскую сторону и простую форму, если она имеет большую глубину, то использование однокомпонентной силиконовой формы может не подойти. Примером может служить модель пирамиды глубиной 500 мм, так как форма может сломаться при попытке отделить ее от модели.

Вы можете сделать форму в виде пирамиды глубиной около 100 мм.

4. 3D-печать коробки для пресс-формы

Бокс для формы - это корпус для формы. Это конструкция, которая удерживает силикон вокруг модели на месте во время отливки силиконовой формы.

Коробка для формы должна иметь как минимум четыре стенки для прочности, с двумя открытыми гранями, чтобы можно было залить силикон через одну грань, а другую запечатать модельной глиной. Для 3D-печати коробки для формы необходимо:

• Измерьте размеры модели
• Умножьте длину и ширину модели не менее чем на 115% каждую - это будет ширина и длина коробки пресс-формы
• Умножьте высоту модели не менее чем на 125%, это будет высота коробки пресс-формы
• Используйте эти новые размеры для моделирования коробки с двумя открытыми гранями на противоположных концах
• 3D-печать коробки с помощью 3D-принтера

Причина, по которой коробка больше модели, заключается в том, чтобы дать припуск модели при размещении в коробке формы и предотвратить переполнение силиконом.

Вот пример размеров ящика для пресс-формы:

• Длина модели: 20 мм - Длина формовочной коробки: 23 мм (20 * 1,15)
• Ширина модели: 10 мм - Ширина коробки пресс-формы: 11,5 мм (10 * 1,15)
• Высота модели: 20 мм - Высота формовочной коробки: 25 мм (20 * 1,25)

5. Поместите коробку с формочками вокруг моделируемой глины

• Разложите глину для лепки на листе или любом другом плоском материале так, чтобы она полностью покрыла одну из открытых сторон коробки для лепки.
• Добавьте регистрационные ключи, представляющие собой небольшие отверстия в моделировочной глине для легкого выравнивания с коробкой формы.
• Поместите коробку с формочками на разложенную глину для лепки так, чтобы одна из ее открытых сторон опиралась на глину для лепки.

Глина для моделирования служит для предотвращения вытекания силикона из коробки формы.

6. заделывание щелей между моделирующей глиной

Уплотните шов, образованный открытой поверхностью коробки для форм и глиной для лепки, прижав края глины для лепки к коробке для форм с помощью силиконовых палочек или любого другого удобного твердого предмета, который вы можете найти. Убедитесь, что в шве нет щели, так как это может привести к утечке силикона.

7. Отметьте половину линии на модели

Этот шаг необходим для двухкомпонентной силиконовой формы. С помощью маркера отметьте половину линии вокруг модели.

8. Применить разделитель к 3D-модели

Разделители и разделительные спреи - это химические соединения, которые при нанесении на модель образуют на ней тонкий слой. Этот слой позволяет легко извлечь форму 3D-модели после застывания силикона.

9. Поместите модель в ящик для моделей и прижмите к глине

Поместите модель в коробку для формы и осторожно прижмите к ней модельную глину на дне коробки для формы, пока модельная глина не покроет половину модели. Для этого на модели нарисована линия половины, чтобы вы могли определить точку половины модели.

Нанесите разделитель кистью на модель или, если вы используете спрей с разделителем, тщательно опрыскайте модель спреем с разделителем.

10. Отмерьте силикон

Объем силикона, необходимого для модели, равен объему 3D-печатной модели, вычтенному из объема бокса формы.

Вы можете рассчитать объем коробки пресс-формы, умножив ее ширину, длину и высоту. Лучший способ сделать это - использовать программу, которая автоматически рассчитывает объем 3D-модели, например Netfabb или Solidworks.

Наденьте защитные очки и перчатки, потому что отмерять и смешивать силикон может быть грязно.

Поскольку силикон состоит из двух частей (часть А и часть В), которые представляют собой основу и катализатор, необходимо тщательно смешать обе части вместе, прежде чем силикон можно будет использовать для литья. Каждая марка силикона имеет свой коэффициент смешивания.

Это соотношение смеси определяет количество основы, смешанной с количеством катализатора. Существует два способа смешивания силикона, а именно:

Большинство марок силикона включают мерные стаканчики в упаковку с силиконом. При смешивании по объемному соотношению определенный объем части А, основы, смешивается с определенным объемом части В, катализатора, в соответствии с соотношением силиконовой смеси.

Примером может служить набор для изготовления силиконовых форм Lets Resin от Amazon, который имеет соотношение смеси 1:1. Это означает, что для создания 100 мл силикона вам понадобится 50 мл части A и 50 мл части B.

11. Смешайте силикон и вылейте в формочки.

• Вылейте обе части силикона A и B в емкость и тщательно перемешайте с помощью силиконовой палочки для перемешивания. Убедитесь, что в смеси нет осадка.
• Вылейте смесь в формочку

12. Дайте силикону полностью затвердеть и снимите формовочную коробку

Время, необходимое силикону для затвердевания, является временем схватывания. Время схватывания начинает отсчитываться при смешивании частей А и В силикона.

Некоторые силиконовые смеси имеют время схватывания 1 час, в то время как другие могут быть короче, занимая всего 20 минут. Уточните время схватывания в описании приобретенной вами силиконовой резины.

Рекомендуется оставить дополнительное время, до часа, чтобы силиконовая резина полностью затвердела. Это поможет предотвратить деформацию силикона при извлечении из коробки с формой.

13. Удалите всю моделирующую глину; снимите форму с модели.

Удалите модельную глину с лица модели, прижатой к ней.

Снимите отлитую форму с модели. Это будет легко, если перед заливкой силикона на поверхность модели был нанесен разделитель или разделительное средство.

Если вы делаете однокомпонентную силиконовую форму, вы закончили работу над формой, но если вы делаете многокомпонентную силиконовую форму, например, двухкомпонентную силиконовую форму, продолжайте выполнять следующие шаги.

14. Протрите форму сепаратором и залейте силикон в другую половину

Повторите шаг 4, протирая вторую половину разделителем или распыляя спрей с разделителем. Обратите внимание, что вторая сторона, которую вы хотите отлить, должна быть обращена вверх, когда вы помещаете ее в коробку с формой.

15. Извлеките коробку из формы, затем вырежьте каналы и вентиляционные отверстия

Извлеките форму из коробки и аккуратно вырежьте отверстие для заливки силикона в верхней части формы. Не забудьте вырезать вентиляционные отверстия. И вы закончили работу над формой. Для использования двухкомпонентной силиконовой формы следует скрепить форму вместе с помощью ленты или резинки.

Ознакомьтесь с приведенным ниже видеороликом Джозефа Пруса, который наглядно демонстрирует эти шаги.

Лучший 3D-принтер для изготовления силиконовых форм

Лучшим 3D-принтером для силиконовых форм будет Elegoo Mars 3 Pro для моделей высокого качества и Creality Ender 3 S1 для больших моделей.

Лучшими 3D-принтерами для изготовления силиконовых форм являются:

• Creality Ender 3 S1
• Elegoo Mars 3 Pro

Creality Ender 3 S1

Характеристики

• Двухступенчатый экструдер с прямым приводом
• CR-Touch Автоматическое выравнивание станины
• Высокоточная двойная Z-ось
• 32-разрядная бесшумная материнская плата
• Быстрая 6-шаговая сборка - 96% предварительно установлены
• Лист для печати из пружинной стали PC
• 4,3-дюймовый ЖК-экран
• Датчик биения нити накала
• Восстановление печати при потере питания
• XY Натяжители ремней
• Международная сертификация и обеспечение качества

Плюсы

• Качество печати фантастическое для FDM-печати с первого отпечатка без настройки, с максимальным разрешением 0,05 мм.
• Сборка происходит очень быстро по сравнению с большинством 3D-принтеров, для этого требуется всего 6 шагов
• Выравнивание происходит автоматически, что значительно облегчает работу с ним
• Совместимость со многими нитями, включая гибкие, благодаря прямому приводу экструдера
• Натяжение ремня облегчается благодаря ручкам натяжителя для оси X & оси Y
• Встроенный ящик для инструментов освобождает пространство, позволяя хранить инструменты внутри 3D-принтера
• Двойная ось Z с подключенным ремнем повышает стабильность для лучшего качества печати

Cons

• У него нет сенсорного дисплея, но он по-прежнему очень прост в управлении
• Воздуховод вентилятора перекрывает фронтальный вид на процесс печати, поэтому вам придется смотреть на сопло с боков.
• Кабель в задней части кровати имеет длинный резиновый кожух, что уменьшает пространство для зазора кровати.
• Не позволяет отключить звуковой сигнал для экрана дисплея
• При выборе печати начинается нагрев только ложа, но не ложа и сопла. При выборе "Preheat PLA" происходит одновременный нагрев обоих сопел.
• Нет возможности изменить цвет сенсора CR-Touch с розово-фиолетового.

Благодаря мощному усилию экструзии филамента, совместимости с несколькими филаментами, относительно большому размеру сборки и удобному печатному слою, Creality Ender 3 S1 отлично подходит для изготовления силиконовых форм.

Elegoo Mars 3 Pro

Характеристики

• 6.6″4K монохромный ЖК-дисплей
• Мощный источник света COB
• Пескоструйная обработка плиты
• Мини-очиститель воздуха с активированным углем
• Сенсорный экран с диагональю 3,5 дюйма
• PFA Release Liner
• Уникальный теплоотвод и высокоскоростное охлаждение
• Ломтерезка ChiTuBox

Плюсы

• Производит высококачественные 3D-отпечатки
• Низкое энергопотребление и тепловыделение - увеличенный срок службы монохромного дисплея
• Высокая скорость печати
• Более легкая очистка поверхности и высокая коррозионная стойкость
• Удобный для захвата винт с шестигранной головкой для легкого выравнивания
• Встроенный пробочный фильтр хорошо уменьшает запахи
• Управление простое и удобное для новичков
• Заменить принтер легче, чем другие 3D-принтеры

Cons

• Существенных минусов нет

Благодаря точным и относительно большим отпечаткам, вы не ошибетесь с Elegoo Mars 3 Pro для 3D-моделей. Простая калибровка и приличный объем печати делают его одним из лучших принтеров на рынке для изготовления силиконовых форм.