3D-друк має багато можливостей, і людям цікаво, як можна зробити силіконові форми за допомогою 3D-принтера для лиття або створення гнучких форм. У цій статті ми докладно розповімо, як це робиться, і поділимося деякими найкращими практиками.

Читайте далі, щоб дізнатися більше про те, як це зробити.

Чи можна зробити силіконові форми за допомогою 3D-принтера?

Так, ви можете зробити силіконові форми за допомогою 3D-принтера. Хоча існують силіконові 3D-принтери, які можуть друкувати силікон, ця технологія все ще перебуває в зародковому стані, оскільки відбитки, як правило, занадто м'які для деяких практичних цілей, і, поряд з високою вартістю, більшість користувачів вважають за краще відливати силіконові форми навколо 3D-друкованих об'єктів.

Нижче наведено приклади деяких конструкцій силіконових форм, які можна надрукувати за допомогою 3D-принтера:

• Формочка для шоколадного черепа
• Форма для льоду V4

Якщо ви плануєте використовувати силіконові форми з витратними матеріалами, слід використовувати харчовий силікон. Прикладами харчового силікону є Smooth-Sil 940, 950 і 960.

Як зробити силіконові форми за допомогою 3D-принтера

Щоб виготовити силіконові форми за допомогою 3D-принтера, вам знадобляться:

• 3D-принтер
• Силіконові палички для перемішування
• Пластилін для ліплення
• Коробка для прес-форми
• Спрей для видалення цвілі або сепаратор
• 3D-друкована модель
• Рукавички.
• Захисні окуляри
• Мірні стакани або ваги

Ось кроки для виготовлення силіконових форм за допомогою 3D-принтера:

1. 3D-друк вашої моделі
2. Видаліть модель і відшліфуйте опорні мітки
3. Визначте тип форми для лиття
4. 3D-друк коробки для прес-форми
5. Помістіть форму навколо глини для моделювання
6. Заклейте проміжки між моделювальною глиною та коробкою
7. Нанесіть на модель половину лінії
8. Нанесіть роздільник на модель
9. Помістіть модель в модельну коробку і притисніть до пластиліну.
10. Відміряйте силікон
11. Перемішайте силікон і вилийте його у форму
12. Дайте силікону повністю застигнути і вийміть з форми
13. Видаліть всю модельну глину і зніміть форму з моделі
14. Протріть форму сепаратором або обприскайте розділовим засобом
15. Вийміть з шкаралупи, потім виріжте канали та вентиляційні отвори.

1. 3D-друк вашої моделі

Модель конструкції, з якої ви хочете зробити форму. Отримайте 3D-файл моделі та роздрукуйте його зі стандартними налаштуваннями на 3D-принтері. В Інтернеті є багато ресурсів, де ви можете отримати 3D-файли.

Зверніть увагу, що якість форми, яку ви хочете виготовити, залежить від якості надрукованої моделі.

Хоча більшість користувачів віддають перевагу принтерам на основі ниток, а не смоляним, оскільки вони дешевші і з ними легше працювати, смоляні 3D-принтери можуть створювати моделі кращої якості, оскільки вони не мають видимих ліній шарів і мають набагато кращу роздільну здатність, ніж нитяні 3D-принтери.

2. видаліть опори для моделі та піску

Цей етап необхідний для згладжування 3D-друкованої моделі. Чим чіткішою є модель, тим чіткішою буде силіконова форма, відлита з неї. Позбутися опорних слідів може бути нелегко, але це необхідно зробити, щоб з будь-якої моделі можна було зробити стандартну силіконову форму.

Під час шліфування моделі слід бути обережним, особливо у випадку з 3D-друком із смоли, щоб не деформувати модель.

3. визначте тип форми для лиття

Структура моделі визначає тип форми, яка буде відлита з неї. Інструкції, яких слід дотримуватися при виготовленні силіконових форм для 3D-друкованих моделей, залежать від типу форми, яку можна виготовити з моделі.

В основному, існує два типи силіконових форм, за допомогою яких можна відливати з моделі:

• Однокомпонентні силіконові форми
• Багатокомпонентні силіконові форми

Однокомпонентні силіконові форми

Однокомпонентні силіконові форми - це форми, виготовлені з моделей, які мають пласку сторону, невелику висоту і дуже просту форму. Форми для кексів, млинців і кубиків льоду є прикладами цього типу форм.

Якщо ваша модель має опуклості, вам краще використовувати багатокомпонентні силіконові форми. Це пов'язано з тим, що при використанні однокомпонентних силіконових форм модель може застрягти у формі, а коли вона відокремиться, то може зіпсувати відлиту з неї форму.

Багатокомпонентні силіконові форми

Багатокомпонентні силіконові форми - це форми, що виготовляються з моделей складної форми. Вони складаються з двох або більше окремих частин, що підходять один до одного, з вентиляційними отворами, які можна з'єднати разом, щоб сформувати 3D-порожнину для лиття.

Силікон заливається в отвір, зроблений у верхній частині форми. Прикладами багатокомпонентних силіконових форм є

• Двокомпонентна форма для шоколадного кролика
• Двокомпонентна форма для льоду "Зірка смерті

Використовуйте цей тип силіконової форми, коли конструкція складна, має багато опуклостей або велику глибину.

Навіть якщо модель має пласку сторону і просту форму, якщо вона має велику глибину, то використання однокомпонентної силіконової форми може не спрацювати. Прикладом може бути модель піраміди глибиною 500 мм, оскільки форма може зламатися при спробі відокремити її від моделі.

Ви можете зробити пірамідальну форму глибиною близько 100 мм.

4. 3D-друк прес-форми

Коробка форми - це корпус для форми. Це конструкція, яка утримує силікон навколо моделі на місці під час лиття силіконової форми.

Коробка форми повинна мати щонайменше чотири стінки для міцності, з двома відкритими гранями, щоб можна було залити силікон через одну грань і запечатати іншу глиною для моделювання. Для 3D-друку коробки форми слід:

• Виміряйте розміри моделі
• Помножте довжину і ширину моделі щонайменше на 115%, це буде ширина і довжина прес-форми
• Помножте висоту моделі щонайменше на 125%, це буде висота прес-форми
• Використовуйте ці нові розміри, щоб змоделювати коробку з двома відкритими гранями на протилежних кінцях
• 3D-друк коробки на 3D-принтері

Причиною того, що коробка більша за модель, є те, що вона дає припуски на модель при розміщенні її в коробці форми і запобігає переливанню силікону.

Ось приклад розмірів для прес-форми:

• Довжина моделі: 20 мм - Довжина прес-форми: 23 мм (20 * 1,15)
• Ширина моделі: 10 мм - Ширина прес-форми: 11,5 мм (10 * 1,15)
• Висота моделі: 20 мм - Висота прес-форми: 25 мм (20 * 1,25)

5. Помістіть форму навколо глини для моделювання

• Розкладіть глину для ліплення на аркуші або будь-якому іншому плоскому матеріалі таким чином, щоб вона повністю покривала одну з відкритих граней форми.
• Додайте реєстраційні ключі, які являють собою невеликі отвори в пластиліні для легкого вирівнювання з формочкою.
• Помістіть форму на розстелену глину так, щоб одна з її відкритих граней лежала на глині.

Глина для моделювання потрібна для того, щоб запобігти витіканню силікону з форми.

6. Заповніть проміжки між моделювальною глиною

Заклейте шов, утворений відкритою поверхнею форми і пластиліном, притиснувши краї пластиліну до форми силіконовими паличками для перемішування або будь-яким іншим зручним твердим предметом. Переконайтеся, що в шві немає щілини, оскільки це може призвести до витікання силікону.

7. Нанесіть на модель половину лінії

Цей крок необхідний для силіконової форми, що складається з двох частин. За допомогою маркера намітьте половину лінії навколо моделі.

8. Застосуйте роздільник до 3D-моделі

Розділювачі та розділяючі спреї - це хімічні сполуки, які при нанесенні на модель утворюють тонкий шар на ній. Цей шар дозволяє легко витягнути форму з 3D-моделі після застигання силікону.

9. Помістіть модель в коробку для моделей і притисніть до глини

Помістіть модель у форму і обережно притисніть до неї модельну глину на дні форми, поки вона не покриє половину моделі. Ось чому на моделі намальована половинна лінія, щоб ви могли визначити половинну точку моделі.

Нанесіть роздільник пензлем на модель або, якщо ви використовуєте спрей для роз'єднувача, ретельно обприскайте модель спреєм для роз'єднувача.

10. Відміряйте силікон

Об'єм силікону, необхідний для моделі, дорівнює об'єму 3D-друкованої моделі, віднятому від об'єму форми.

Ви можете розрахувати об'єм вашої прес-форми, помноживши її ширину, довжину і висоту. Найкращий спосіб зробити це - скористатися програмою, яка автоматично розраховує об'єм 3D-моделі, наприклад, Netfabb або Solidworks.

Одягайте захисні окуляри та рукавички, оскільки відмірювання та змішування силікону може бути брудним.

Оскільки силікон складається з двох частин (частина А і частина В), які є основою і каталізатором, необхідно ретельно змішати обидві частини, перш ніж використовувати силікон для лиття. Кожна марка силікону має свою пропорцію змішування.

Співвідношення змішування визначає кількість основи, змішаної з кількістю каталізатора. Існує два способи змішування силікону, а саме

Більшість силіконових брендів включають мірні стаканчики в упаковку з силіконом. Для змішування за об'ємним співвідношенням певний об'єм частини А, основи, змішується з певним об'ємом частини В, каталізатора, відповідно до співвідношення силіконової суміші.

Прикладом може слугувати набір для виготовлення силіконових форм Lets Resin Silicone Mold Making Kit від Amazon, який має співвідношення суміші 1:1. Це означає, що для створення 100 мл силікону вам знадобиться 50 мл частини А і 50 мл частини Б.

11. перемішайте силікон і вилийте у форму

• Вилийте обидві частини силікону A і B в ємність і ретельно перемішайте силіконовою паличкою. Переконайтеся, що в суміші немає осаду.
• Вилийте суміш у форму для випікання

12. дайте силікону повністю застигнути і зніміть форму з форми

Час, за який силікон затвердіє, є часом застигання. Час застигання починає відраховуватися з моменту змішування частин А і Б силікону.

Деякі силіконові суміші мають час схоплювання 1 годину, тоді як інші можуть схоплюватися швидше, всього за 20 хвилин. Ознайомтеся з інформацією про час схоплювання силіконової гуми, яку ви придбали.

Рекомендується залишити додатковий час, до години, щоб переконатися, що силіконова гума повністю затверділа. Це допоможе запобігти деформації силікону при витяганні з форми.

13. видаліть всю глину для моделювання та зніміть форму з моделі

Зніміть модельну глину з обличчя моделі, притиснувши її до себе.

Зніміть литу форму з моделі. Це має бути легко, якщо на поверхню моделі перед заливкою силіконом було нанесено розділовий або роз'єднувальний засіб.

Якщо ви виготовляєте однокомпонентну силіконову форму, ви закінчили роботу з формою, але якщо ви виготовляєте багатокомпонентну силіконову форму, наприклад, двокомпонентну, продовжуйте виконувати наведені нижче кроки.

14. Протріть форму сепаратором і залийте силікон в іншу половину

Повторіть четвертий крок, протерши другу половину сепаратором або збризнувши спреєм для роз'єднання. Зверніть увагу, що друга сторона, яку ви хочете відлити, повинна бути звернена догори, коли ви поміщаєте її у формувальну коробку.

15. Вийміть форму з коробки та виріжте канали та вентиляційні отвори

Вийміть форму з форми і акуратно виріжте отвір для заливки силікону у верхній частині форми. Не забудьте вирізати вентиляційні отвори. І ось ваша форма готова. Вам слід з'єднати форму разом за допомогою стрічки або гумки, якщо ви використовуєте силіконову форму, що складається з двох частин.

Перегляньте відео Йозефа Пруса, який наочно демонструє ці кроки.

Найкращий 3D-принтер для силіконових форм

Найкращим 3D-принтером для силіконових форм буде Elegoo Mars 3 Pro для моделей вищої якості та Creality Ender 3 S1 для великих моделей.

Найкращі 3D-принтери для силіконових форм:

• Творчість Ендер 3 S1
• Elegoo Mars 3 Pro

Творчість Ендер 3 S1

Особливості

• Дворедукторний екструдер з прямим приводом
• Автоматичне вирівнювання ліжка CR-Touch
• Високоточна подвійна вісь Z
• 32-розрядна безшумна материнська плата
• Швидкий 6-етапний монтаж - 96% попередньо встановлених компонентів
• Друкований аркуш із пружинної сталі PC
• 4,3-дюймовий РК-екран
• Датчик вибігу нитки
• Відновлення друку при втраті живлення
• Натягувачі ременів з ручкою XY
• Міжнародна сертифікація та забезпечення якості

Плюси

• Якість друку фантастична для FDM-друку з першого відбитка без налаштування, з максимальною роздільною здатністю 0,05 мм.
• Збірка відбувається дуже швидко порівняно з більшістю 3D-принтерів, лише за 6 кроків
• Вирівнювання відбувається автоматично, що значно полегшує роботу
• Має сумісність з багатьма нитками, включаючи гнучкі, завдяки екструдеру з прямим приводом
• Натягування ременя полегшується за допомогою ручок натягувача для осей X і Y
• Інтегрований ящик для інструментів звільняє місце, дозволяючи тримати інструменти всередині 3D-принтера
• Подвійна вісь Z з під'єднаною стрічкою підвищує стабільність для кращої якості друку

Мінуси

• Не має сенсорного дисплея, але все одно дуже простий в управлінні
• Канал вентилятора блокує фронтальний огляд процесу друку, тому вам доведеться дивитися на сопло збоку.
• Кабель в задній частині ліжка має довгий гумовий захист, який зменшує простір для вільного місця в ліжку
• Не дозволяє вимкнути звуковий сигнал для екрана дисплея
• Коли ви обираєте друк, принтер починає нагрівати лише робочу поверхню, але не робочу поверхню і сопло. Якщо ви обираєте "Попередній нагрів ПЛА", принтер нагріває обидві поверхні одночасно.
• Я не побачив можливості змінити колір сенсора CR-Touch з рожевого на фіолетовий

Завдяки потужному зусиллю екструзії, сумісності з різними типами ниток, відносно великому розміру та зручній робочій платформі, Creality Ender 3 S1 чудово підходить для роботи з силіконовими формами.

Elegoo Mars 3 Pro

Особливості

• Монохромний РК-дисплей 6.6″4K
• Потужне джерело світла COB
• Піскоструминна монтажна плита
• Міні очищувач повітря з активованим вугіллям
• 3.5″ сенсорний екран
• Вкладиш для вивільнення PFA
• Унікальне розсіювання тепла та високошвидкісне охолодження
• Слайсер ChiTuBox Slicer

Плюси

• Створює високоякісний 3D-друк
• Низьке споживання енергії та тепловиділення - збільшений термін служби монохромного дисплея
• Висока швидкість друку
• Легше очищення поверхні та вища корозійна стійкість
• Зручний гвинт із шестигранною головкою для легкого вирівнювання
• Вбудований штепсельний фільтр добре зменшує неприємні запахи
• Управління просте і зрозуміле для початківців
• Запасні частини легше знайти, ніж в інших 3D-принтерах

Мінуси

• Немає суттєвих мінусів, про які можна було б згадати

З точними і відносно великими відбитками ви не помилитеся з Elegoo Mars 3 Pro для 3D-моделей. Легке калібрування і пристойний об'єм друку роблять його одним з найкращих принтерів на ринку для виготовлення силіконових форм.