Ein Leitfaden für Anfänger zu 3D-Druckmethoden für Schmuck

Mit dem Wachstum der additiven Fertigungstechnologien gibt es nur sehr wenige Branchen, die so viel versprechend sind wie die Schmuckherstellung. Der 3D-Druck ermöglicht die Schaffung neuartiger, neuer Formen dieser modischen Accessoires mit einer ganzen Reihe von Formen und teilweise direkter Materialverarbeitung. Die additive Fertigung hat auch verschiedenen Herstellern die Möglichkeit gegeben, die Designs für verschiedene Modeaccessoires schnell und präzise zu testen und zu prototypisieren.

Herkömmliche Methoden zur Herstellung von Schmuck erforderten entweder Handarbeit oder Wachsguss, die beide anfälliger für menschliche Fehler und oft langsamer als der 3D-Druck sind. Dies bietet einzigartige Möglichkeiten im Bereich der additiven Fertigung, die nicht nur Maschinenpräzision, sondern auch eine weitaus bessere Wiederholbarkeit und Benutzerfreundlichkeit bietet. Es bringt auch eine verstärkte Digitalisierung für eine viel einfachere Musterreproduktion und -entwicklung.

Doch selbst bei kürzeren Vorlaufzeiten und dieser größeren Kontrolle über die Endform gibt es noch einige Überlegungen bei der Auswahl Ihrer 3D-Druckwerkzeuge. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, Schmuck zu drucken, und sie haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, Technologien und Softwareoptionen. Dieser Artikel zielt darauf ab, etwas Licht auf jeden dieser Faktoren zu werfen.

Ansatz zum Drucken

Im Großen und Ganzen lassen sich alle Schmuckdruckverfahren und -technologien in zwei Hauptkategorien einteilen:direkter und indirekter 3D-Druck. Ersteres ist genau das, wonach es sich anhört, nämlich eine Form des direkten Bedruckens des Schmucks mit den Endmaterialien. Indirekte Druckverfahren hingegen bauen eine Form oder ein Gussmodell für den Schmuckherstellungsprozess auf, der Materialien wie Gips oder Wachse verwenden kann.

Direktdruck Am häufigsten handelt es sich um selektives Lasersintern oder -schmelzen und ist weitaus seltener als das Erstellen von Formen oder Mustern. Es hat seine Vorteile in Bezug auf ein breiteres Spektrum an Möglichkeiten in Bezug auf Form und Form, die Methoden, die auf Abgüsse und Formen angewiesen sind, nicht schaffen können. Es ist jedoch noch weit weniger beliebt.

Es gibt eine Reihe hinderlicher Faktoren, die den Direktdruck daran gehindert haben, an Popularität zu gewinnen, aber der größte ist, dass die Technologie teuer sein kann und oft auf Maschinen angewiesen ist, die 100.000 US-Dollar kosten. Obwohl billigere Maschinen erhältlich sind, haben sie oft nicht das Bauvolumen, das man für den professionellen Schmuckdruck benötigt.

Ein weiteres unerschwingliches Problem besteht darin, dass die Materialien zur Herstellung von Schmuck teuer sind und Pulver dafür teuer sein können, insbesondere da viele Formen des Schmelzens und Sinterns viel Abfall erzeugen. Ebenso stoßen laserbasierte Verfahren bei stark reflektierenden Materialien wie Gold und Silber auf Probleme. Dies ist zwar nicht unmöglich, macht sie aber umständlicher als herkömmliche Methoden und indirektes Drucken.

Indirekter Druck Methoden beruhen oft auf dem Feinguss, der beliebtesten Methode zum 3D-Drucken von Schmuck. Dies bedeutet nicht die direkte Herstellung von Schmuckstücken für den Endverbrauch, sondern die Herstellung von 3D-Drucken von hochdetaillierten Wachsmodellen verschiedener Schmuckstücke, die später zur Herstellung von Formen verwendet werden.

Es kombiniert 3D-Druck mit traditionellen Formenbautechniken, oft unter Verwendung von Wachs oder Gips. Dazu müssen Benutzer das gießbare Modell in Harz 3D-drucken, entweder mit Stereolithographie (SLA) oder digitaler Lichtverarbeitung (DLP). Dann wird das 3D-gedruckte Modell mit Gips bedeckt, um die Form zu erstellen. Sobald der Gips ausgehärtet ist, wird das Harz abgelassen und flüssiges Metall wird hineingegossen.

Von da an ist es ein traditioneller Metallgussprozess, d.h. warten, bis die Form ausgehärtet ist, und dann die Form in eine Hochtemperaturumgebung bringen. Sobald das Metall aushärtet, kann die Form entfernt werden. Nutzer müssen den Artikel dann vorsichtig herausnehmen und Nachbearbeitungsschritte wie Polieren oder mehr durchführen.

Der größte Vorteil dieser Methode ist, dass Sie keine spezielle Form des Metalls benötigen, um Schmuck herzustellen, und fast jedes Metall verwendet werden kann. Es ermöglicht auch eine viel schnellere Produktion als herkömmliche Herstellungsmethoden, auch wenn es kompliziert erscheinen mag. Die hergestellten Formen können von sehr hohem Wert sein oder Qualitäten aufweisen, die traditionelle Methoden nicht reproduzieren können, und darüber hinaus können die Muster zum Formen bei Bedarf leicht reproduziert werden.

Technologien

Es gibt eine Reihe von Technologien innerhalb des indirekten Drucks und der Formmusterung, die erwähnt werden müssen. SLA und DLP sind beide recht üblich für die Erstellung von Formmustern, aber es gibt wichtige Unterschiede zwischen den beiden Technologien, die es wert sind, in Betracht gezogen zu werden. Da DLP-Drucker zum einen Projektoren aufnehmen müssen, sind sie (im Allgemeinen) größer als SLA-Drucker. Sowohl SLA als auch DLP verwenden im Allgemeinen Photopolymere und sind in der Lage, mit einer ganzen Menge spezieller Materialien, insbesondere für Schmuckformen, ein erstaunliches Maß an Teilekomplexität und -präzision zu erreichen.

An der SLA-Front ist der Formlabs Form 2 bei Juwelieren und Herstellern sehr beliebt. Es bietet ein erschwingliches, qualitativ hochwertiges Stereolithografie-Drucksystem und eignet sich hervorragend zum Formen von Mustern. Das gießbare Harz von Formlabs sorgt auch dafür, dass diese Drucke bessere Muster ermöglichen.

Während DLP-Geräte für den Durchschnittsverbraucher preislich günstiger sein können, können High-End-Geräte in beiden Technologien 5-stellige Preise erreichen. Bestimmte Maschinen bieten Teiltechnologien innerhalb dieser Formen an, die sich auch auf die Schmuckherstellung spezialisieren. Ein solches Beispiel ist das Vida cDLM-Gerät von EnvisionTEC. Seine Continuous Digital Light Manufacturing (cDLM)-Technologie bietet eine hohe Auflösung und hohe Geschwindigkeiten. Technologien wie diese können auch den Bedarf an Stützstrukturen reduzieren, was weniger Probleme bei der Endbearbeitung bedeutet.

Eine weitere Reihe von Druckern für Schmuck ist die S-Serie von Solidscape mit Druckern wie dem S300, dem S350 und dem S390. Diese Maschinen unterscheiden sich etwas darin, dass sie Wachsmuster direkt gießen. Dieser verwendet die Solidjet-Technologie, die schnellere Drucke mit angemessener Zuverlässigkeit liefert. Das Unternehmen bietet auch spezielle Materialien mit berührungslosen, auflösbaren Stützen an, die zusammenwirken, um präzise und leicht zu entfernende Teile herzustellen. Sie arbeiten auch mit ungiftigen Materialien, sodass Benutzer keine Handschuhe tragen müssen.

https://youtu.be/Iy15UN_fuOA

Spezielle Direktdruckmaschinen für Schmuck sind zwar selten, aber vorhanden. Cooksongold hatte an dieser Front einige Erfolge und veranstaltete sogar verschiedene Kollektionen mit Schmuckherstellern. Ihr M 080 Direct nutzt die Metall-Laser-Sinter-Technologie (DMLS) und kann Schmuck ohne Formen verarbeiten. Der Drucker kann gut mit Gold und Platin arbeiten, wie sie in der Vergangenheit auf verschiedenen Ausstellungen gezeigt haben. Es funktioniert durch Schmelzen von feinem Metallpulver mit einem Laser, um äußerst komplexe Geometrien wie Freiformflächen, Hohlprofile und Gelenkteile zu erzeugen.

Software

Mithilfe eines digitalen Workflows können Benutzer CAD-Softwaretools anwenden und ihre eigenen Designs digital erstellen und mit einem 3D-Drucker reproduzieren. Dies ermöglicht ihnen, die Muster zu gestalten, die dann als Form selbst gegossen werden. Nach dem Ausbrennen des positiven Musters folgt der Prozess dem gleichen Weg wie beim traditionellen Gießen. Diese Methode ist insofern nützlich, als sie viele der manuellen Schritte einspart, die man beim traditionellen Casting erwarten würde. Es eliminiert auch einige der zeitintensiven Schritte und das Design selbst ist viel einfacher zu reproduzieren, zu modifizieren und noch einmal wie gewünscht zu drucken.

Abgesehen von den üblichen Verdächtigen wie TinkerCAD gibt es eine Reihe von Software, die zum Drucken verschiedener Muster für Schmuckformen nützlich sein kann, auch wenn die ursprüngliche Software nicht für die Herstellung und das Design von Schmuck gedacht war. Software zum Drucken von Schmuck kann ziemlich teuer sein, hat aber in Bezug auf schnellere Herstellung oder komplexe Designs viel zu bieten.

https://youtu.be/R_EzGNdLe_w

Rhino3D ist eine beliebte Software, die häufig in der Architektur und im Industriedesign verwendet wird, es gibt jedoch eine reine Schmuckversion namens RhinoGold. Es ermöglicht ein komplexes Design für sehr detaillierte Schmuckstücke und bietet gleichzeitig eine große Auswahl an Komponenten und Zubehör für Kombinationen wie Ohrringe, Armbänder, Anhänger, Ewigkeitsbänder usw. Man kann sein Modell komplett von Grund auf neu bauen oder sich für die Verwendung entscheiden. erstellte Vorlagen und Tools, um etwas schneller oder komplizierter zu erstellen. RhinoGold enthält Modellierungsmodule und Gravurmodule, die es zu einer effizienten Software zum Erstellen von 3D-Schmuckmodellen machen. Das Original Rhinoceros ist neben RhinoJewel auch bei Juwelieren beliebt.

Matrix gilt in ähnlicher Weise auch für Schmuck. Dies wird im Allgemeinen als sehr komplexes Tool angesehen, daher wird es Anfängern nicht empfohlen. Es ermöglicht jedoch einige sehr interessante und einzigartige Designs und hat viele der gleichen Funktionen wie Rhino. Der Schritt-für-Schritt-Builder ermöglicht einige kreative Erkundungen.

Auf der einfacheren Seite des Softwarespektrums für das Schmuckdesign findet man 3Design . Die Benutzeroberfläche und Grafiken wurden von der Videospieltechnologie inspiriert, die der Software hilft, fotorealistische Simulationen des späteren Drucks zu erstellen. 3Design ist einfach zu beherrschen, aber das bedeutet nicht, dass es nicht einige interessante Accessoires und Modeartikel produzieren kann.

JewelCAD ist ein weiterer oberflächenbasierter 3D-Volumenmodellierer, der leistungsstarke Modellierungswerkzeuge bietet, die viel Freiheit bei der Erstellung künstlerischer und stilvoller Designs bieten. JewelCAD ist sehr beliebt bei den Schmuckherstellern in Asien. Es ist leicht zu verstehen, warum, da seine Tools flexibel und intuitiv sind und mit ein wenig Aufwand leicht erlernt und verwendet werden können.

Es gibt eine ganze Reihe anderer Softwarelösungen, und viele, die möglicherweise nicht für Schmuck gedacht sind, aber dennoch die Arbeit erledigen können. Verwenden Sie am besten die Tools, mit denen Sie am besten vertraut sind, da diese sowohl zeitintensiv zu erlernen als auch teuer sein können. Wenn Sie eine Modellierungssoftware haben, die Sie bereits kennen, bleiben Sie am besten dabei.