Как 3D-принтеры используют в ювелирном производстве

Какие задачи решает 3D-печать?

Быстрое прототипирование без долгой ручной работы. Возможность проверить дизайн, эргономику, размеры и посадку камней до запуска в серию без лишних затрат времени и денег.

Изготовление мастер-моделей для литья из воска или смолы. Благодаря применяемым технологиям, мастер-модели получаются исключительно гладкими и не требуют дополнительной обработки или корректировки.

Кастомизация: легко персонализировать дизайн под заказчика — сделать гравировку, уникальную форму, инициалы, нестандартный размер и т.д. 3D-модели легко корректировать, гарантируя соответствие конечного продукта ожиданиям клиентов.

Создание сложных геометрий — ажурных конструкций, тонких переплетений, пустотелых структур, которые невозможно изготовить традиционными методами.

Массовое производство: за один сеанс можно печатать целые партии (их объем зависит от размера рабочей камеры 3D-принтера и габаритов самих моделей). Производство может быть круглосуточным и при этом не требовать постоянного присутствия оператора.

Реставрация и ремонт: 3D-печать в сочетании с обратным инжинирингом позволяет воспроизводить старые ювелирные изделия, при необходимости меняя их в САПР.

Прямая печать из металла (золото, серебро и т.д.) с помощью технологий SLM/DMLS.

Почему 3D-печать выгодна?

Доступность: организовать изготовление украшений под заказ на 3D-принтере может даже небольшая ювелирная мастерская.

Скорость: 3D-принтер создает детальную модель всего за несколько часов, значительно сокращая цикл от начала проектирования до получения готового изделия.

Сверхвысокая точность и детализация: 3D-принтеры воспроизводят мельчайшие узоры и микротекстуры. Качество поверхности — превосходное, особенно при SLA-печати.

Большой выбор материалов: 3D-принтеры работают с огромным ассортиментом пластиков, фотополимерных смол, металлов. Для каждой идеи можно подобрать свой материал.

Экономия: 3D-печать ювелирных изделий требует очень мало материала. А при печати порошками, в т.ч. металлическими, неспеченное сырье используют повторно. Не нужны затраты на оснастку и формы.

Свобода дизайна: чтобы внести изменения в прототип, достаточно отредактировать цифровой файл и распечатать новую версию. 3D-печать — это возможность спроектировать и реализовать самые необычные идеи.

Как создаются драгоценности с помощью 3D-печати

1. Дизайнер рисует модель будущего украшения в CAD-программе. Благодаря 3D-печать он не ограничен никакими техническими нормами — только собственной фантазией.

2. Мастер-модель изделия печатается с помощью ювелирного 3D-принтера. Материалом может служить специальный воск (плавится и вытекает при температуре от 70 градусов) или выжигаемый фотополимер (выгорает при температуре от 900 градусов, остаток пепла 0,01%).

3. После выплавления или сжигания мастер-модели вы получаете готовую к использованию литейную форму. Такой процесс в разы менее трудоемкий и значительно менее дорогой, чем использование ручного труда или фрезерование. К тому же, 3D-печать позволяет исключить из производственной цепочки человеческий фактор.

Печать выплавляемых моделей

В ювелирном деле 3D-печать играет ключевую роль в производстве мастер-моделей для выплавляемого литья (lost-wax casting), заменяя ручную резьбу по воску.

Мастер-модель печатается из специального воска и является точной копией цифрой модели изделия. На ее основе делают гипсовую форму (опоку). Затем воск выплавляется при нагреве, и в освободившуюся полость через литниковую систему («елку») заливается жидкий металл, формирующий готовое украшение.

Печать выжигаемых моделей

Литье по выжигаемым 3D-печатным моделям позволяет получать гладкие и точные отливки с уменьшенными припусками.

Напечатанная модель заливается формовочной смесью, затем прокаливается при высоких температурах. При этом материал полностью выгорает, а на его место в образовавшуюся форму под вакуумом заливается металл. После застывания материала форма разрушается, деталь извлекается и подвергается постобработке.

Наиболее популярная технология для печати выжигаемых моделей — лазерная стереолитография (SLA).

3D-печать выжигаемых моделей: преимущества, материалы, технологии >>

Прямая печать металлами

SLM — это печать путем сплавления лазером металлических порошков, включая порошки драгоценных металлов. Технология используется для создания сложных деталей непосредственно по цифровой 3D-модели.

Кейсы

1. Компания Boltenstern печатает украшения из порошков драгоценных металлов, а также нейлона, который при постобработке окрашивается.

2. Ювелирный бренд Lace поддерживает программу демонстрации образцов ювелирных изделий, когда покупатели могут примерить напечатанные на 3D-принтере изделия, прежде чем принять решение о покупке. Образцы печатают из порошка нейлона 12 при помощи технологии селективного лазерного спекания (SLS).

Конечные изделия Lace печатает из металлов и других материалов.

3. Компания Cloud Factory помогает клиентам разрабатывать дизайн, а затем изготавливает заказ с помощью прямой 3D-печати из порошка переработанного стерлингового серебра. Конечное изделие подвергается полуавтоматической обработке.