Biżuteria drukowana 3D

Chciałabym w poniższym tekście poruszyć temat projektowania i wykonywania wzorów za pomocą modelowania i druku 3D. Tekst ten jest kierowany głównie do osób produkujących biżuterię – mam jednak nadzieję, że inni też znajdą tu coś dla siebie. Jesteście ciekawi jakie są najpowszechniejsze rodzaje druku 3D stosowane przy produkcji biżuterii? Interesują was wady i zalety poszczególnych rodzajów druku 3D? Dlaczego w ogóle warto korzystać z 3D? Nie mogliście trafić lepiej. Mam nadzieję, że w tym krótkim artykule uda mi się odpowiedzieć na najczęstsze pytania sceptyków, którzy stronią od nowych technologii – a skrycie chcieliby wiedzieć o co chodzi z tym całym trzy-de.

Zalety komputerowego projektowania

Projekt 3D ułatwi i usprawni nam pracę nad nową kolekcją lub personalizowaną biżuterią. Robienie pełnej rozmiarówki pierścionków, przeskalowanie naszyjnika na kolczyk, pełna kontrola nad wagą docelowego produktu, możliwość idealnego rozplanowania kamieni – to jedynie początek z długiej listy zalet 3D.

Rozmiary pierścionków

Model 3D pozwala nam na przygotowanie wzorów o wysokim poziomem szczegółów – często w szybszym czasie niż za pomocą tradycyjnego warsztatu. Modelując w programie eliminujemy również element losowości (zniszczenie woskowej matki przez ześlizgnięcie się pilnika czy frezu) – a jeżeli coś w projekcie nam nie pasuje, łatwo wrócić do wcześniejszej wersji i rozwinąć ją w innym kierunku.

Model 3D?

To plik zapisany najczęściej w formacie .stl – jeśli chcecie skorzystać z usługi druku 3D, będziecie potrzebować takiego właśnie pliku. Jak go zdobyć? Najlepiej od osoby świadczącej usługi projektowania i modelowania 3D, która w oparciu o wywiad lub rysunki wykona dla Was model. Warto upewnić się, że nie mamy tu do czynienia z laikiem – unikniemy dzięki temu problemów z późniejszym nietrzymaniem rozmiaru pierścionka, zbyt cienkimi i nienadającymi się do odlewu elementami czy niespasowanymi kamieniami.

Model do druku

Ciekawostka

Nie każdy wie, że pliki w formacie .stl stosuje się nie tylko do drukowania ale również do frezowania na maszynach typu CNC, które skrawając materiał warstwa po warstwie, odtworzą nam model w drewnie, aluminium czy wosku.

Jak wspomniałam wcześniej, technologii druku 3D jest sporo i każda sprawdzi się przy nieco innego rodzaju projektach. Ja chciałabym się skupić na tych rodzajach druku, które są powszechnie stosowane w branży biżuteryjnej i z których sama miałam okazję korzystać.

Druk woskowy stosowany przez drukarki Solidscape

Jest to najbardziej popularna i najchętniej przeze mnie stosowana technologia druku 3D. Firma Solidscape posiada w swojej ofercie drukarki drukujące metodą SCP (Smooth Curvature Printing). Druk odbywa się przy pomocy dwóch materiałów:  wspierającego, który da się rozpuścić na kolejnym etapie i drugiego, który buduje nam właściwą część modelu. Model, który otrzymamy, będzie wykonany z wosku, co zapewnia idealne wypalenie w trakcie odlewu i jednocześnie uniemożliwia ściągnięcie formy z samego wydruku. Jeśli miałabym określić niewątpliwą zaletę tej metody prototypowania, to brak konieczności ręcznego pozbywania się materiału wspierającego druk (tak zwanego supportu) i wysoka dokładność druku. Jest to również idealna technika jeśli wzór, który wykonujemy, ma być jednorazowego użytku (nie narażamy się na koszty związane z wykonaniem form). Głównym minusem tej metody jest czas – który przekłada się na cenę.

Druk w światłoczułym polimerze

Kolejną metodą druku jest ta wykorzystująca polimer jako materiał do budowania modelu. W zależności od producenta drukarki ma ona różne nazwy (wiąże się to z opatrywaniem nazw technologi znakiem towarowym). Główna zasada opiera się o metodę SLA (StereoLithography Apparatus) i polega na utrwalaniu żywicy przy pomocy wiązki światła.

Zdjęcie wydruków wykonane w firmie Kociuba

Popularną drukarką wykorzystującą do druku różnego rodzaju polimery jest ta firmy ASIGA. Poszczególne materiały różnią się nie tylko kolorami ale i właściwościami. Zdecydowaną zaletą tej technologii jest dobra jakość i szybki czas druku. Minusem może być konieczność ręcznego usunięcia materiału wspierającego – co przy braku wprawy może spowodować uszkodzenie modelu. Jeśli jednak projekt nie jest skomplikowany w wydruku, a dodatkowych podpór jest mało – ta technologia jest całkiem niezłą alternatywą dla wspomnianego wcześniej Solidscape. Z polimeru jesteśmy w stanie ściągnąć formę nawet w gumach dedykowanych pod wulkanizację. Materiał ten raczej nie nadaje się do bezpośredniego odlewu – wyjątkiem jest polimer specjalnie do tego stworzony (na zdjęciu poniżej w zielonym kolorze).

Polimer do odlewu i już odlany – zdjęcie wykonane w firmie W. Kociuba

Jak widać na załączonym obrazku, zielony polimer daje radę się odlewać, a ze względu na krótki czas druku jest tańszą metodą od druku w wosku.

Druk bezpośrednio w metalu

Ostatnią i właściwie najmniej popularną ze względu na dość wysokie koszty jest metoda druku bezpośrednio w metalu, czyli DMLS (Direct Metal Laser Sintering). Ma ona jednak zalety, których nie uzyskamy technikami druk + odlew. Możemy wydrukować obiekt, który będzie pusty w środku; obiekt z ruchomymi elementami zawartymi jeden w drugim; elementy, które są zbyt drobne by odlać je metodą wosku traconego. Przy pomocy tej technologii możemy drukować w złocie, srebrze, tytanie i platynie.

Pierścionek wydrukowany w jednym kawałku, pusty w środku

Maszyna a człowiek

Druk 3D to narzędzie, które ma za zadanie usprawnić naszą pracę, zaoszczędzić czas i pomóc w realizacji projektów, które byłyby niemożliwe do wykonania lub wysoce nieopłacalne w przypadku np. ręcznego rzeźbienia w wosku. W brew opinii osób nie mających nic wspólnego z nowymi technologiami, komputer nie wykonuje projektu za projektanta. Program 3D jest zbiorem funkcji, których umiejętne wykorzystanie będzie się wiązać z konkretnym efektem. Tak jak przy pomocy tego samego rylca – dwie osoby wykonają pracę na innym poziomie, tak przy pomocy tego samego programu do modelowania, dwóch projektantów uzyska zupełnie inny efekt. Pamiętajmy, że w tym wszystkim zawsze najważniejszy jest człowiek – nie maszyna.

Szkic

2018 © Stasiewicz Jewelry
Projekt i wykonanie strony: Reddog Systems