在過去,如果要製作自由型狀的金屬成品,都是透過蠟雕技法,配合脫蠟鑄造完成,但還是有種種限制。最近3D列印火紅,不禁讓人想到,有沒有辦法直接輸出蠟製模型,就可以直接鑄造了?答案是有的,而且品質非常高,足以顛覆傳統的製造流程。

  這台機器是美國3Dsystems生產的projet 3510 CPX噴蠟3D列印機。其操作原理就是將您所設計好的3D CAD圖檔,透過軟體去作切層處理,有如斷層掃描。處理完成的切片檔案,再使用快速原型的設備以堆疊的方式,製作成3D實體模型。projet 3510 CPX 3D列印機同時列印兩種材質,一種是模型主體的蠟材,融點較高,約80度C;懸空部分則以支撐才填補,容點較低,約45度C。projet 3510 CPX的整顆噴頭是由為數眾多噴孔排列而成,噴頭滑過去時是將融化狀態的蠟整面均勻地噴灑,並瞬間冷卻定型,主體蠟材與支撐材同時列印完成。最後完成的全蠟模型,透過45度C的溶劑,能夠將較為低溫的支撐才除掉,留下主體蠟材的部分。

3D列印機的外型
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列印的原理
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列印出來的成品,藍色的部分為主要蠟材,白色的部分則是支撐材料,融點較低,可以透過溫度的控制將之稱材融化掉。
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  此全蠟模型可以直接進行脫蠟精密製作的程序,完全不需再次開模翻製。這種成型的方法顛覆了傳統金屬以CNC工具機去作切削的加工方式,在成型的過程中完全不需要夾治具來做輔助,不需要耗費大量的時間去培養操作設備的工程師,成型迅速且精度高,絕對是一種更為有效率的生產方式。目前這一台機器使用的範圍非常廣泛,從小型的珠寶、飾品、公仔、齒科齒模,到高科技的航太零件、汽車引擎零件都能夠生產。

  配合精密鑄造的過程,黏成一顆顆的蠟樹。
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  精密鑄造完成後,再將所需的金屬零件取下。
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  成品的照片1,魔鬼終結者戒指。
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  成品的照片2,向日葵墜子。
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  在此附上一段影片,請各位欣賞。

對於3D列印,用了10年僅止於工作上的快速原型(RP)的部份,原來現在已經進步到連蠟模都可製造了,科技進步真是神速.
蠟模的確很精細
以前曾因興趣而玩過蠟模
蠟模對我反而不是問題
有問題的是每次去脫蠟鑄造
精細度差到爆
根本就是浪費我的蠟模
所以後來就不玩了
你雖然用精密鑄造
可是你的魔鬼終結者左上眉骨多了一塊
右上眉骨有個小洞
向日葵的外圍花瓣紋理變的很模糊
後續若要整理一樣費工
根本浪費蠟模的精細
我希望以後3D金屬列印能更發達
省得麻煩

那個在終結者頭上的那些瑕疵和凸出來的部分,感覺上像是灌石膏時沒做低壓處理讓附在蠟膜上的氣泡跑出來造成的,如果有的話這個工件應該還可以在更精緻些的
As you see ...
  哇塞,你們的眼睛也太利了吧,這麼小的缺點你們都看的到。目前我正在努力嘗試鑄造得過程,之前樓上大大有說到加上抽真空得過程,其實我已經有抽真空了,不過以後可能可以再抽久一點。不過說真的,那些小地方稍微拋光就拋掉了,很容易修的。而且會有一點點的小沙孔其實在很多時後,是正常的情況,很難到百分之百。不過呢,精益求精是好事,小弟我就繼續努力了。半側面可能看不太清楚,換個正面的角度吧。

戴在手指上的樣子


向日葵因為相機對焦的關係,上下會模糊一些,拍正面一些。


然後呢,最後一張,看看向日葵跟五元比較的大小囉。這個是向日葵墜子的進階版,中間加上爪鑲可以鑲鑽石,不過外圍花瓣是一樣大的啦。還沒有鑄造,先看看蠟型。
蠟模還是需要修一下
在洗支撐材時,還是會傷到主體的細微表面

然後在灌石膏前,用親水劑洗一下,可以讓你的石膏跟蠟模更服貼
如果要再搞工一點~~~石膏先過篩

通常高溫石膏操作時間約9分鐘
先試著紀錄下固定的水量
真空室如果過大,用一些實心的東西讓空氣變少
以上兩點可以大大降低抽真空的時間

抽真空要快,破真空要慢,如此才不會讓石膏回補不及造成左眼的凸起

既然你買了這台目前業界算是最高規格的噴蠟3D
我相信你的鑄造設備應該也是真空鑄造
那就多研究讓他的效能最大化

小小建議

把成品拋光修復完成再PO上來才有說服力阿~~~~~~

不然找你訂作如果是這種品質
雖然某些地方確實比手工製作來的細
相信大家還是比較希望品質優先

補充一下

通常開模是為了量產
量產就需要精算"成本"跟"時間"還有"精密度"
這台機器目前看來是適合"產品打樣"跟"獨一無二的高級珠寶訂做"
對於樓主所說"再也不需要開模"這一點,看法略有不同
算一下成本供樓主參考

開模==>
時間成本:
複製一個蠟件約一分鐘(從灌蠟到取蠟件)做100件大概2小時搞定,於此同時,已經將水口一體成型搞定,
蠟成本:
模子開的好,蠟件的良率可以到9成,如果懶的修蠟,淘汰的蠟件丟回鑄蠟機融掉可以重複使用,省一點的公司,甚至會將鑄造過程中蒸出來的蠟再重複使用,就算很浪費著用,一個蠟件的蠟的$$<2元

3D列印機==>
時間成本:
8小時最多噴個50件吧(A4大小噴女戒),噴完之後再逐一粘水口大概又用掉一小時
蠟成本:
一件的蠟成本超過30元,蠟無法重新使用,還不計這台機器每年近20萬的"保養調整費用"跟機器硬操下所產生的精度耗損

在此深切建議樓主,如果是個人工作室(最近好像只有工作室有買這台機器,這台機器基本上珠寶業界都不太碰的),一定要往"高級珠寶訂製工業"發展
這台機器拿來打樣太浪費,拿來量產產能又不足
重點是機器又貴~~~~~
大概只有"高級珠寶訂製"的利潤有機會讓樓主攤平成本了
現在打版的確大部分都已經改用電腦建模了
輸出的部份現在也都不怎麼喜歡用雕蠟機了
現在都是使用噴蠟機...
一樣也區分兩種蠟 利用融點不同 洗掉支撐蠟


鑄造出來的東西 還是經過修版會好一點
加上水口 就是一支版子 再壓個膠模 就可以大量生產

我們自己就算做一兩個樣品 也都是打版 壓膠模
不會噴蠟機出來的東西就直接拿來生產



我長年在大陸 自己也是經常需要開發新款
所以就會找人打版

在大陸那些打版的就是
幾個畫圖的 幾個修版的 如果買不起噴蠟機
就給有機器的幫忙噴蠟(按蠟重來收費)
看完了全部,樓主有沒有被打擊到!
但還是為你加油!

樂卡皮革手作 http://lokajeff.blogspot.com/
看起來不便宜,不過這有配合的軟體可以弄各種造型嗎?
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