Cách tạo khuôn silicon bằng máy in 3D – Đúc

Roy Hill 28-08-2023
Roy Hill

In 3D có nhiều khả năng và mọi người tự hỏi làm thế nào họ có thể tạo khuôn silicon bằng máy in 3D để đúc hoặc tạo khuôn dẻo. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết cách thực hiện và một số phương pháp hay nhất.

Hãy tiếp tục đọc để biết thêm chi tiết về cách thực hiện việc này.

    Bạn có thể tạo silicone Khuôn bằng máy in 3D?

    Có, bạn có thể tạo khuôn silicon bằng máy in 3D. Mặc dù có máy in 3D silicone có thể in một số silicone, nhưng công nghệ này vẫn còn ở giai đoạn sơ khai vì bản in thường quá mềm đối với một số mục đích thực tế và cùng với chi phí cao, hầu hết người dùng thích đúc khuôn silicon xung quanh các vật thể in 3D.

    Sau đây là ví dụ về một số thiết kế khuôn silicon có thể in bằng máy in 3D:

    • Khuôn làm khuôn hình đầu lâu sô cô la
    • Khuôn thủy tinh bắn đá V4

    Bạn nên sử dụng silicone cấp thực phẩm nếu định sử dụng khuôn silicone có vật tư tiêu hao. Smooth-Sil 940, 950 và 960 là những ví dụ về silicon cấp thực phẩm.

    Cách tạo khuôn silicon bằng máy in 3D

    Để tạo khuôn silicon bằng máy in 3D, bạn sẽ cần:

    • Máy in 3D
    • Que khuấy silicon
    • Đất nặn
    • Hộp khuôn
    • Bình xịt tách khuôn hoặc tách khuôn
    • Mô hình in 3D
    • Găng tay
    • Kính bảo hộ
    • Cốc đong hoặc cân

    Đây là các bước để làm khuôn silicon với 3Dtrục

  • Hộp công cụ tích hợp giúp giải phóng không gian bằng cách cho phép bạn giữ các công cụ của mình bên trong máy in 3D
  • Trục Z kép với băng tải được kết nối giúp tăng tính ổn định để có chất lượng in tốt hơn
  • Nhược điểm

    • Không có màn hình cảm ứng nhưng vẫn rất dễ vận hành
    • Các ống dẫn quạt che khuất tầm nhìn phía trước của quy trình in, vì vậy bạn sẽ phải nhìn vào vòi từ hai bên.
    • Dây cáp ở phía sau giường có một tấm chắn cao su dài khiến nó có ít không gian hơn cho khoảng trống của giường
    • Không cho phép bạn tắt tiếng âm thanh bíp cho màn hình hiển thị
    • Khi bạn chọn một bản in, nó chỉ bắt đầu làm nóng bàn in chứ không làm nóng cả bàn in và đầu phun. Nó làm nóng cả hai cùng một lúc khi bạn chọn “Làm nóng sơ bộ PLA”.
    • Tôi không thấy tùy chọn nào để thay đổi màu của cảm biến CR-Touch từ màu hồng/tím

    Với lực đùn dây tóc mạnh mẽ, khả năng tương thích với nhiều dây tóc và kích thước bản in tương đối lớn cộng với bàn in dễ xử lý, Creality Ender 3 S1 rất lý tưởng cho khuôn silicon.

    Elegoo Mars 3 Pro

    Tính năng

    • Màn hình LCD đơn sắc 6.6″4K
    • Nguồn sáng COB mạnh mẽ
    • Tấm xây dựng phun cát
    • Máy lọc không khí mini bằng than hoạt tính
    • Màn hình cảm ứng 3,5″
    • Lớp lót giải phóng PFA
    • Tản nhiệt độc đáo và làm mát tốc độ cao
    • ChiTuBox Slicer

    Ưu điểm

    • Tạo 3D chất lượng caobản in
    • Tiêu thụ năng lượng và tỏa nhiệt thấp – tăng tuổi thọ của màn hình đơn sắc
    • Tốc độ in nhanh
    • Làm sạch bề mặt dễ dàng hơn và chống ăn mòn cao hơn
    • Dễ dàng -Vít đầu lục giác có thể cầm nắm để dễ dàng cân bằng
    • Bộ lọc phích cắm tích hợp hoạt động tốt giúp giảm mùi hôi
    • Vận hành đơn giản và dễ sử dụng cho người mới bắt đầu
    • Thay thế dễ dàng hơn nguồn so với các máy in 3D khác

    Nhược điểm

    • Không có nhược điểm đáng kể nào

    Với các bản in chính xác và tương đối lớn, bạn không thể gặp sự cố với Elegoo Mars 3 Pro cho các mô hình 3D. Khả năng hiệu chỉnh dễ dàng và khối lượng in vừa phải khiến nó trở thành một trong những máy in tốt nhất trên thị trường để tạo khuôn silicon.

    Xem thêm: Cách sử dụng Cura cho người mới bắt đầu – Hướng dẫn từng bước & Hơn máy in:
    1. In 3D mô hình của bạn
    2. Xóa dấu hỗ trợ mô hình và cát
    3. Xác định loại khuôn sẽ đúc
    4. Hộp khuôn in 3D
    5. Đặt hộp khuôn xung quanh đất nặn
    6. Bịt kín các khoảng trống giữa đất nặn và hộp
    7. Đánh dấu nửa đường trên mô hình
    8. Dán dấu phân cách cho mô hình
    9. Đặt mô hình vào hộp mô hình và ấn vào đất nặn.
    10. Đo silicone ra
    11. Trộn silicone và đổ vào hộp khuôn
    12. Để silicone cứng hoàn toàn rồi lấy ra khỏi hộp khuôn
    13. Lấy hết khuôn đất sét & lấy khuôn ra khỏi mô hình
    14. Lau sạch khuôn bằng chất tách hoặc xịt chất tháo khuôn
    15. Lấy khuôn ra khỏi vỏ sau đó cắt các rãnh và lỗ thông gió.

    1. In 3D Mô hình của bạn

    Mô hình của cấu trúc mà bạn muốn làm khuôn. Lấy tệp 3D của mô hình và in nó với cài đặt tiêu chuẩn trên máy in 3D. Có rất nhiều tài nguyên trên internet nơi bạn có thể lấy các tệp 3D.

    Bạn nên lưu ý rằng chất lượng của khuôn bạn muốn tạo phụ thuộc vào chất lượng của mô hình được in.

    Trong khi hầu hết người dùng thích máy in dựa trên dây tóc hơn máy in dựa trên nhựa vì chúng rẻ hơn và dễ làm việc hơn, máy in 3D nhựa có thể cho các mô hình chất lượng tốt hơn vì chúng không có hình ảnh rõ ràng.lớp và có độ phân giải tốt hơn nhiều so với máy in 3D dạng sợi.

    2. Loại bỏ vật liệu hỗ trợ mô hình và cát

    Bước này là cần thiết để làm phẳng mô hình in 3D. Mô hình càng được xác định rõ thì khuôn silicon đúc từ nó sẽ càng được xác định rõ. Có thể rất khó để loại bỏ các vết hỗ trợ, nhưng việc này phải được thực hiện để tạo khuôn silicon tiêu chuẩn cho bất kỳ mô hình nào.

    Bạn nên cẩn thận khi chà nhám mô hình của mình, đặc biệt là với các bản in 3D bằng nhựa, vì vậy bạn không không làm biến dạng mô hình.

    3. Xác định loại khuôn sẽ đúc

    Cấu trúc của mô hình xác định loại khuôn sẽ được đúc từ nó. Các hướng dẫn cần tuân thủ để tạo khuôn silicon cho mô hình in 3D tùy thuộc vào loại khuôn có thể được tạo từ mô hình.

    Về cơ bản, có hai loại khuôn silicon có thể được đúc từ mô hình:

    • Khuôn silicon một phần
    • Khuôn silicon nhiều phần

    Khuôn silicon một phần

    Khuôn silicon một phần là khuôn được sản xuất từ ​​các mô hình có mặt phẳng, chiều cao nông và hình dạng rất đơn giản. Khay bánh nướng xốp, khay bánh kếp và khay đá viên là những ví dụ về loại khuôn này.

    Nếu mô hình của bạn có chỗ phình ra, thì bạn nên làm khuôn silicon nhiều phần. Điều này là do mô hình có thể bị kẹt với khuôn khi làm khuôn silicon một phần và khi tách ra, có thể làm hỏng khuôn đúc từchúng.

    Khuôn silicon nhiều phần

    Khuôn silicon nhiều phần là khuôn được sản xuất từ ​​các mô hình có hình dạng phức tạp. Chúng được làm từ hai hoặc nhiều bộ phận khớp nối riêng biệt có chứa các lỗ thông gió, có thể được gắn với nhau để tạo thành khoang 3D cho khuôn.

    Silicone được đổ vào một lỗ được tạo ở trên cùng của khuôn. Ví dụ về khuôn silicon nhiều phần là:

    • Khuôn thỏ sô cô la hai phần
    • Khuôn đá Death Star hai phần

    Sử dụng loại khuôn silicon này khi thiết kế phức tạp, có nhiều chỗ phình ra hoặc chiều sâu lớn.

    Ngay cả khi mô hình có mặt phẳng và hình dạng đơn giản, nếu chúng có chiều sâu lớn thì việc sử dụng khuôn silicon một phần có thể không làm việc. Một ví dụ là mô hình kim tự tháp có độ sâu 500 mm, vì khuôn có thể bị vỡ khi cố tách nó ra khỏi mô hình.

    Bạn có thể tạo khuôn kim tự tháp có độ sâu khoảng 100 mm.

    4. Hộp khuôn In 3D

    Hộp khuôn là nơi chứa khuôn. Đó là cấu trúc giữ cố định silicone xung quanh mô hình trong khi đổ khuôn silicone.

    Hộp khuôn phải có ít nhất bốn thành để tạo độ chắc chắn, có hai mặt mở để bạn có thể đổ silicone qua một mặt và bịt kín mặt còn lại bằng đất nặn. Để in 3D hộp khuôn, bạn nên:

    • Đo kích thước của mô hình
    • Nhân chiều dài và chiều rộng của mô hình với ít nhất 115% mỗi chiều,đây sẽ là chiều rộng và chiều dài của hộp khuôn
    • Nhân chiều cao của mô hình với ít nhất 125%, đây sẽ là chiều cao của hộp khuôn
    • Sử dụng các kích thước mới này để tạo mô hình hộp có hai mặt mở ở hai đầu đối diện
    • In 3D hộp bằng máy in 3D

    Lý do làm cho hộp lớn hơn mô hình là để tạo khoảng trống cho mô hình khi đặt vào hộp khuôn và ngăn silicone tràn ra ngoài.

    Dưới đây là ví dụ về kích thước của hộp khuôn:

    • Chiều dài mẫu: 20mm – Chiều dài hộp khuôn: 23mm (20 * 1,15)
    • Chiều rộng mẫu: 10mm – Chiều rộng hộp khuôn: 11.5mm (10 * 1.15)
    • Chiều cao mẫu: 20mm – Chiều cao hộp khuôn: 25mm ( 20 * 1.25)

    5. Đặt Hộp khuôn xung quanh Đất nặn

    • Trải đất nặn lên một tấm hoặc bất kỳ vật liệu phẳng nào khác sao cho nó che phủ hoàn toàn một trong các mặt mở của hộp khuôn.
    • Thêm các phím đăng ký, là các lỗ nhỏ vào đất nặn để dễ căn chỉnh với hộp khuôn.
    • Đặt hộp khuôn lên đất nặn trải rộng với một trong các mặt mở của nó nằm trên mô hình đất sét.

    Đất nặn có tác dụng ngăn silicone tràn ra khỏi hộp khuôn.

    6. Bịt kín các khoảng trống giữa đất nặn

    Bịt kín đường nối được tạo bởi mặt mở của hộp khuôn và đất sét nặn bằng cách ấn các cạnh của đất sét nặn vào hộp khuôn bằng que khuấy silicone hoặc bất kỳvật rắn tiện lợi khác mà bạn có thể tìm thấy. Đảm bảo không có kẽ hở trong đường may vì điều này có thể gây rò rỉ silicon.

    7. Đánh dấu một nửa đường trên Mô hình

    Bước này là cần thiết đối với khuôn silicon hai phần. Dùng bút đánh dấu để đánh dấu nửa đường xung quanh mô hình.

    8. Áp dụng Chất phân tách cho Mô hình 3D

    Chất phân tách và bình xịt giải phóng là các hợp chất hóa học tạo thành một lớp phủ mỏng trên mô hình khi được áp dụng cho nó. Lớp này giúp bạn dễ dàng kéo khuôn của mô hình 3D sau khi silicone cứng lại.

    9. Đặt Mô hình vào Hộp Mô hình và Ấn vào Đất sét

    Đặt mô hình vào hộp khuôn và cẩn thận ấn đất sét mô hình vào đáy hộp khuôn cho đến khi đất sét che phủ một nửa mô hình. Đây là lý do tại sao đường nửa được vẽ trên mô hình để bạn có thể xác định nửa điểm của mô hình.

    Dùng cọ quét dải phân cách lên mô hình hoặc nếu bạn đang sử dụng bình xịt chất giải phóng, hãy xịt kỹ mô hình bằng bình xịt chất giải phóng.

    10. Đo lượng silicone

    Thể tích silicone cần thiết cho mô hình bằng thể tích của mô hình in 3D trừ đi thể tích của hộp khuôn.

    Bạn có thể tính thể tích của hộp khuôn của bạn bằng cách nhân chiều rộng, chiều dài và chiều cao của nó. Cách tốt nhất để làm điều này là sử dụng chương trình tự động tính toán khối lượng của mô hình 3D như Netfabb hoặc Solidworks.

    Đặt vàokính bảo hộ và găng tay của bạn vì việc đo và trộn silicone có thể trở nên lộn xộn.

    Vì silicone có hai phần (phần A và phần B), là phần nền và phần chất xúc tác, nên bạn phải trộn kỹ cả hai phần lại với nhau trước khi silicone có thể được sử dụng để đúc. Mỗi nhãn hiệu silicone có một tỷ lệ trộn.

    Tỷ lệ trộn này xác định lượng bazơ được trộn với lượng chất xúc tác. Có hai cách bạn có thể trộn silicone, đó là:

    Hầu hết các nhãn hiệu silicone đều có cốc đo lường trong gói silicone. Đối với hỗn hợp theo tỷ lệ thể tích, một thể tích nhất định của phần A, chất nền, được trộn với một thể tích nhất định của phần B, chất xúc tác, theo tỷ lệ trộn silicone.

    Ví dụ là Lets Resin Silicone Bộ dụng cụ làm khuôn từ Amazon có tỷ lệ trộn 1:1. Điều này có nghĩa là để tạo ra 100ml silicone, bạn sẽ cần 50ml phần A và 50ml phần B.

    11. Trộn silicone và đổ vào hộp khuôn

    • Đổ cả hai phần A và B của silicone vào hộp đựng và trộn kỹ bằng que khuấy silicone. Đảm bảo hỗn hợp không bị lắng.
    • Đổ hỗn hợp vào hộp khuôn

    12. Để silicone cứng lại hoàn toàn và lấy ra khỏi hộp khuôn

    Thời gian để silicone cứng lại là thời gian ninh kết. Thời gian đông kết bắt đầu được tính dựa trên hỗn hợp của phần A và B của silicone.

    Một số hỗn hợp silicone cóthời gian thiết lập là 1 giờ, trong khi những người khác có thể ngắn hơn, chỉ mất 20 phút. Kiểm tra thông tin chi tiết của cao su silicon mà bạn đã mua để biết thời gian đông kết.

    Bạn nên để thêm thời gian, tối đa là một giờ nữa để đảm bảo cao su silicon đã cứng hoàn toàn. Điều này giúp ngăn silicon không bị biến dạng khi lấy ra khỏi hộp khuôn.

    13. Loại bỏ tất cả Đất nặn & Lấy Khuôn ra khỏi Mô hình

    Lấy đất nặn ra khỏi mặt mô hình đã ép vào nó.

    Kéo khuôn đã đúc ra khỏi mô hình. Điều này sẽ dễ dàng nếu một chất tách hoặc chất tách rời được phủ lên bề mặt của mô hình trước khi đổ silicone lên trên.

    Nếu bạn đang tạo khuôn silicone một phần, thì bạn đã hoàn thành công việc với khuôn của mình, nhưng nếu bạn đang tạo khuôn silicon nhiều phần, chẳng hạn như khuôn silicon hai phần, hãy tiếp tục với các bước bên dưới.

    14. Lau Khuôn bằng Dụng cụ tách và Đổ silicone vào nửa còn lại

    Lặp lại bước 4 bằng cách lau nửa còn lại bằng dụng cụ tách hoặc phun bằng bình xịt chất tháo khuôn. Lưu ý rằng mặt còn lại mà bạn muốn đúc phải hướng lên trên khi đặt vào hộp khuôn.

    Xem thêm: 30 mẹo in 3D cần thiết cho người mới bắt đầu – Kết quả tốt nhất

    15. Lấy ra khỏi hộp khuôn rồi khoét các rãnh và lỗ thông gió

    Lấy khuôn ra khỏi hộp khuôn và cẩn thận khoét một lỗ rót để bạn có thể đổ silicone vào ở trên cùng của khuôn. Đừng quên cắt lỗ thông gió. Và bạnđược thực hiện với khuôn của bạn. Bạn nên gắn khuôn lại với nhau bằng băng keo hoặc dây cao su để sử dụng cho khuôn silicon hai phần.

    Hãy xem video dưới đây của Josef Prusa, người chỉ ra các bước này một cách trực quan.

    3D đẹp nhất Máy in khuôn silicon

    Máy in 3D tốt nhất cho khuôn silicon sẽ là Elegoo Mars 3 Pro dành cho các mẫu chất lượng cao hơn và Creality Ender 3 S1 dành cho các mẫu lớn hơn.

    Máy in 3D tốt nhất dành cho khuôn silicon khuôn silicon là:

    • Creality Ender 3 S1
    • Elegoo Mars 3 Pro

    Creality Ender 3 S1

    Các tính năng

    • Máy đùn truyền động trực tiếp hai bánh răng
    • Cân bằng giường tự động CR-Touch
    • Trục Z kép có độ chính xác cao
    • Bo mạch chủ im lặng 32 bit
    • Lắp ráp nhanh trong 6 bước – Được cài đặt sẵn 96%
    • Tấm in bằng thép lò xo PC
    • Màn hình LCD 4,3 inch
    • Cảm biến độ đảo dây tóc
    • Phục hồi bản in khi mất điện
    • Bộ căng đai núm XY
    • Chứng nhận quốc tế & Đảm bảo chất lượng

    Ưu điểm

    • Chất lượng in tuyệt vời đối với in FDM từ bản in đầu tiên mà không cần điều chỉnh, với độ phân giải tối đa 0,05mm.
    • Lắp ráp dễ dàng rất nhanh so với hầu hết các máy in 3D, chỉ yêu cầu 6 bước
    • Việc cân bằng tự động giúp thao tác dễ dàng hơn rất nhiều
    • Có khả năng tương thích với nhiều sợi bao gồm cả sợi dẻo do máy đùn dẫn động trực tiếp
    • Việc căng đai được thực hiện dễ dàng hơn với các núm điều chỉnh lực căng cho X & Y

    Roy Hill

    Roy Hill là một người đam mê in 3D và là bậc thầy công nghệ với nhiều kiến ​​thức về mọi thứ liên quan đến in 3D. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực này, Roy đã thành thạo nghệ thuật thiết kế và in 3D, đồng thời trở thành chuyên gia về các xu hướng và công nghệ in 3D mới nhất.Roy có bằng kỹ sư cơ khí của Đại học California, Los Angeles (UCLA) và đã làm việc cho một số công ty danh tiếng trong lĩnh vực in 3D, bao gồm MakerBot và Formlabs. Ông cũng đã hợp tác với nhiều doanh nghiệp và cá nhân khác nhau để tạo ra các sản phẩm in 3D tùy chỉnh đã cách mạng hóa ngành công nghiệp của họ.Ngoài niềm đam mê in 3D, Roy còn là một người đam mê du lịch và hoạt động ngoài trời. Anh ấy thích dành thời gian cho thiên nhiên, đi bộ đường dài và cắm trại cùng gia đình. Trong thời gian rảnh rỗi, anh ấy cũng cố vấn cho các kỹ sư trẻ và chia sẻ kiến ​​thức phong phú của mình về in 3D thông qua nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm cả blog nổi tiếng của anh ấy, 3D Printerly 3D Printing.