Воск относится к податливым и при этом экологически чистым материалам. В ювелирном деле он применяется для изготовления изделий, получаемых способом литья из выплавляемого прототипа. Такие формы именуют восковками. Чтобы прототип был максимально точным, применяется печать на 3D принтере.
Для получения восковок используется технология MJM. Это способ многоструйного моделирования при помощи воска или фотополимера (выбор материала зависит от требований к модели).
Как происходит печать
Отчасти этот процесс напоминает струйную печать рисунка на обычном принтере. При помощи головки воск наносится слой за слоем, в результате формируется изделие. Ручные операции сведены к минимуму, процесс управляется компьютером. Печать полностью повторяет и воссоздает запрограммированный 3D макет.
Сам процесс включает такие этапы:
- Нагревание и плавление специального воска в предусмотренном для него картридже.
- Нанесение материала согласно запрограммированному шаблону. Для этого происходит послойное нанесение воска для формирования изделия с его постоянным отверждением.
- Снятие выполненной модели с платформы.
- После получения прототипа, удаление поддерживающих элементов, просушивание изделия.
Главным элементом 3D принтера выступает печатающая головка. В ней предусмотрено множество сопел, их целая батарея. Они установлены в несколько рядов линейно. Каждое такое сопло дает мельчайшую каплю воска для формирования изделия. В более простых вариантах принтеров таких сопел 96, в более старшем поколении 3D оборудования их устанавливают 448 штук. Чем больше сопел в печатающей головке, тем точнее и сложнее можно выполнять модели.
В аппарате предусмотрена рабочая поверхность (платформа построения), на ней формируется (печатается изделие). Блок печати движется вдоль рабочей поверхности и наносит воск послойно. Принудительное охлаждение одновременно с движением блока печати приводит к отверждению воска. При использовании фотополимеров необходимо применение УФ-лампы. Слои на изделии формируются за счет перемещения печатающей головки в горизонтальном направлении, а вертикальное перемещение при переходе к следующему слою происходит за счет опускания рабочего стола.
Кроме основного продукта, для печати на 3D принтере применяется так называемый материал поддержки. Это дополнительные элементы из воска, которые необходимы, чтобы поддерживать модель, они выступают ее опорой. После того, как изделие будет напечатано, они удаляются. Для элементов поддержки применяется материал, который плавится уже при 60 градусах. Поэтому, после окончания печати, изделие помещается в печь, которая встроена в принтер или располагается отдельно, и нагревается. Также для удаления элементов поддержки может быть использован растворитель.
При печати на 3D принтере макетов и форм ювелирных изделий используют две головки:
- Одна выполняет нанесение более твердого воска, из которого формируется изделие. У него температура плавления выше 70 градусов, это так называемый модельный воск.
- Другая головка наносит более легкий (легкоплавкий) воск, она «рисует» элементы поддержки, которые потом будут убираться. У этого воска температура плавления составляет 60 градусов.
Технология MJM с использованием принтеров с большим числом сопел позволяет создавать изделия с невероятно гладкой поверхностью, без дефектов и шероховатостей. Детализация ювелирных заготовок – на высшем уровне, поскольку используются мельчайшие капли воска. При применении технологии MJM точность изготовления моделей составляет 0,016-0,050 мм, толщина наносимого слоя от 16 микрон. Сам принтер компактный. Для печати применяется воск синего цвета, который обладает хорошей выплавляемостью, позволяет выполнять точную детализацию поверхностей. За счет этого готовые изделия не нуждаются в дополнительной обработке после изготовления (шлифовке, полировке, удаления поддерживающих элементов вручную).
