Для получения прототипа изделия или для изготовления литейной формы лучше всего воспользоваться одним из способов быстрого прототипирования, то есть 3D фрезеровкой. Обычная фрезеровка как метод обработки различных материалов широко используется еще с начала 19 века, но с развитием компьютерной техники она преобразовалась в трехмерную обработку.
Для этой технологии применяется ЧПУ фрезерный станок, он имеет числовое программное управление. Такой подход обеспечивает высочайшую точность, которая так важна во многих сферах. Именно поэтому трехмерная фрезеровка востребована в ювелирном деле.
Главные преимущества 3D фрезерования:
- оперативность, опытный образец можно получить намного быстрее, скорость создания прототипа составляет до 50 м в минуту;
- высокая точность и полное соответствие чертежам, которое достигается за счет программного обеспечения, начиная с проектирования (отклонения с проектом не более 0,00125 мм);
- возможность вносить правки в готовую 3D модель;
- возможность получения изделий сложных конструкций, с мелкими деталями, что особенно важно в ювелирном деле;
- невысокая цена работы, она ниже, нежели при ручном труде.
В ювелирном деле для фрезерования применяется пятиосевой станок, который при сравнении с 3D печатью позволяет получать более ровную, лучшую по качеству поверхность изделий. Прототипы создают из специального зеленого воска, его поверхность после фрезерования не требует большой обработки. Их можно вырезать этим способом из цельного бруска.
Модели для ювелирных украшений хорошо льются, поскольку зеленый воск отлично выплавляется, при этом практически не остается золы. Изделия, полученные при помощи ЧПУ станков, полностью готовы к литью.
Как происходит 3D фрезерование?
3D фрезерование – это непрерывный процесс получения сложных объемных изделий по заданному макету при помощи управления ЧПУ.
Фрезерование состоит из нескольких этапов:
- Создание модели при помощи трехмерного проектирования.
- Подготовка прототипа к фрезерованию. Для этого создается алгоритм (программа) действий для фрезеровочного ЧПУ станка.
- Выполнение пробной обработки.
- Оценка результата, внесение корректировок, получение чистовой модели.
Для точного воплощения 3D моделей в станках применяются конические фрезы, которые имеют сферический или плоский конец. Сигнал с компьютера через ЧПУ поступает на контроллеры, они после обработки передают его на двигатель фрезерного станка. Шпиндель приводит фрезу в движение, задает скорость ее вращения, определяет траекторию, по которой будет двигаться фреза. Система ЧПУ отвечает за преобразование файла с кодами управления и восприятие их фрезерным станком.
3D фрезерование необходимо в тех случаях, когда дизайн объекта уже полностью готов, но его нужно оценить с точки зрения эстетичности. В этом случае создается единичный экземпляр – прототип. Использование данной технологии позволяет создавать украшения с витиеватыми, сложными узорами в короткий срок. Это способ автоматизировать процесс получение прототипа, что сокращает время на изготовление изделие в десятки раз.
3D фрезерование или печать?
В ювелирном деле широко используются обе технологии, но выбор зависит от цели. Если необходимо создать единичный экземпляр и не слишком сложный, то фрезерование позволяет получить его намного быстрее. В случае, когда изделие очень сложное, то по скорости разницы не будет.
Фрезер способен вырезать одну заготовку, поэтому если нужна сразу целая серия изделий, то лучше использовать 3D печать. Так можно печатать сразу несколько заготовок. По точности фрезеровальные станки с ЧПУ выигрывают у 3D печати. При работе фрезера используется воск, который обходится дешевле. Такой материал особенно подойдет для тех украшений, где предусмотрены символы (даты, имена). Из воска предпочтительнее получать гладкие и плоские отливки, например, подвески, броши, также он лучше, чем полимеры для принтеров, подходит для получения украшений из платины.
