ساخت طلا با پرینتر سهبعدی شامل فرایندی است که شما در آن میتوانید با استفاده از اسکنر سه بعدی یک طرح دقیق از قطعه موردنظرتان تهیه کرده و سپس با استفاده از پرینتر سه بعدی رزینی یا مومی از آن طرح، یک مدل سهبعدی تولید کنید. سپس مدل سه بعدی را داخل مواد قالبگیری مخصوص ریختهگری طلا قرار داده و با حرارتی کنترلشده مدل سه بعدی را میسوزانید. در نهایت طلای مذاب وارد این فضای خالی میشود و شکل قطعه موردنظر را ایجاد میکند. انچه در این مطلب می خوانید راهنمایی جامع از ساخت طلا با پرینتر سه بعدی اعم از مراحل و روش ها به همراه معرفی بهترین پرینتر سه بعدی طلاسازی و انواع و تکنولوژی های آن می باشد. ضمن اینکه در انتهای مطلب به این سوال که ایا می شود از پرینتر سه بعدی FDM برای ساخت طلا استفاده کرد یا نه پاسخ داده ایم.
انواع پرینتر سه بعدی طلا سازی
پیش از اینکه بهصورت دقیقتر به کاربردها، تکنولوژیها، مراحل و روش ساخت طلا با پرینتر سه بعدی بپردازیم، لازم است ابتدا شما را با انواع پرینترهایی که برای این کار استفاده میشوند آشنا کنیم:
پرینتر سه بعدی رزینی
پرینتر سهبعدی رزینی که برای ساخت طلا استفاده میشود به چاپگرهای سهبعدی گفته میشود که از تکنولوژیهای SLA و DLP و متریال رزین مخصوص ریختهگری برای چاپ سهبعدی استفاده میکنند. از انجایی که هزینه خرید، نگهداری و متریال این دسته از پرینترها پایینتر است برای مواقعی که تازه قصد ورود به دنیای پرینت سهبعدی طلا را دارید، بودجهتان محدود یا متوسط است و قصد دارید علاوه بر طلا، مدلهای دیگری هم تولید کنید یکی از مناسب ترین گزینه ها به شمار می رود.
پرینتر سه بعدی مومی
پرینتر سهبعدی مومی نوعی چاپگر سهبعدی است که مجهز به تکنولوژی Drop-on-Demand (DOD) بوده و بهصورت تخصصی برای چاپ سه بعدی طلا و جواهرات طراحی و تولید شده است. این پرینتر از موم مخصوص ریختهگری برای تولید مدل سهبعدی استفاده میکند. معمولا مدل سهبعدی که با این نوع پرینتر تولید میشود به تمیزکاری کمتری نیاز دارد؛ برخلاف مدلهای رزینی که باید شستوشو داده شوند و ساپورتها از آنها جدا شوند. با این حال این نوع پرینترها نسبت به پرینترهای رزینی قیمت بالاتری دارند و هزینه مواد مصرفی آنها نیز بهتبع بالاتر است. اما بهصورت تخصصی برای ساخت الگوی سهبعدی جهت ریختهگری طلا و تولید قطعات از جنس طلا طراحی و تولید شدهاند. بنابراین، اگر میخواهید بهصورت حرفهای وارد حوزه جواهرسازی با پرینتر سهبعدی شوید، پرینترهای مومی مناسبترین گزینه هستند.
روش های ساخت طلا با پرینتر سه بعدی
بهطور کلی ساخت طلا با پرینتر سهبعدی به دو روش انجام میشود:
- چاپ مدل رزینی یا مومی و بعد ریخته گری طلا
- چاپ مستقیم خود فلز
چاپ مدل رزینی یا مومی ریخته گری طلا
این روش رایجترین روش استفاده از پرینتر سهبعدی در صنعت طلاسازی است. در این روش مدل مومی یا رزینی را بهجای تولید بهصورت دستی یا با استفاده از قالب پلاستیکی، با استفاده از پرینتر سهبعدی تولید میکنیم. به این صورت که فایل سهبعدی مدل را به پرینتر سهبعدی میدهیم و پرینتر مدل را برای ما تولید میکند. سپس از این مدل برای تولید قالب استفاده کرده و مراحل ریختهگری را طی میکنیم تا قطعه نهایی تولید شود.
چاپ مستقیم خود فلز
روش دیگر استفاده از پرینتر سهبعدی در صنعت طلاسازی چاپ مستقیم قطعه نهایی با استفاده از پودر فلز طلاست. این روش کمتر رایج است زیرا فرایند پردازش قطعه پس از چاپ، نسبت به روش اول طولانیتر است.ضمن اینکه چاپ مستقیم جواهرات معمولا حتی برای قطعات تکنسخه نیز گرانتر از روش ریختهگری است و به سطح بالایی از مدیریت و کنترل پودرهای فلزات گرانبها نیاز دارد.
فناوریهای چاپ سه بعدی مورد استفاده در طلاسازی
برای اینکه بتوانید با استفاده از پرینتر سهبعدی طلا را پرینت بگیرید، دستگاه پرینتر شما باید مجهز به تکنولوژیهای مشخصی باشد. بسته به اینکه میخواهید از کدامیک از روشهای چاپ مدل طلا یا چاپ مستقیم طلا استفاده کنید، دستگاه شما باید مجهز به تکنولوژیهای زیر باشد:
تکنولوژی های SLA / DLP : مورد استفاده در روش تولید مدل سه بعدی رزینی
زمانی که از روش چاپ مدل سه بعدی رزینی یا مومی برای ریختهگری طلا استفاده میکنید و قصد دارید مدل ساختهشده از جنس رزین باشد، باید از پرینتری استفاده کنید که مجهز به تکنولوژیهای SLA / DLP باشد. در این صورت دستگاه با استفاده از رزین مخصوص ریخته گری مدل سهبعدی جواهر را بهصورت لایهبهلایه و با دقت و جزئیات بالا میسازد. این دو تکنولوژی توانایی تولید جزئیاتی در حدود ۰٫۲ میلیمتر را دارند. از مزایای مهم آنها میتوان به امکان تولید تعداد زیادی مدل به صورت همزمان، دقت و کیفیت سطح مناسب و هزینه نسبتا اقتصادی برای نسبت به سایر فناوری های موجود اشاره کرد.
تکنولوژی DOD : مورد استفاده در روش تولید مدل سه بعدی مومی
تکنولوژی DOD در پرینتر های سه بعدی مومی استفاده می شود. مهمترین مزیت آن نیز در مقایسه با تکنولوژی SLA/DLP این است که ساپورت آن قابل حل شدن است و نیازی به جدا کردن مکانیکی ساپورت از سطح مدل ندارد. در نتیجه فرایند پسپردازش کوتاه تری دارد. از طرف دیگر چون الگو از مادهای شبیه موم ساخته شده است در مرحله سوختن مدل، الگو عمدتا ذوب و خارج میشود و مشکلات ناشی از باقیماندن خاکستر رزین را ندارد. بنابراین فرایند حذف الگو سادهتر و قابلکنترلتر است. تکنولوژی DOD قادر به تولید الگوهای سه بعدی با سطح بسیار بالایی از جزئیات است و حداقل اندازه ویژگی آن حدود ۰٫۲۵ میلیمتر است.
تکنولوژی DMLS / SLM : مورد استفاده در روش چاپ مستقیم طلا
در مواقعی که قصد دارید از روش چاپ مستقیم برای تولید قطعه نهایی از جنس طلا استفاده کنید باید پرینتر سهبعدی تهیه کنید که مجهز به تکنولوژی DMLS یا SLM باشد. در این صورت بهجای تولید مدل رزینی یا مومی، مستقیما از پودر آلیاژ فلز طلا برای ساخت قطعه نهایی استفاده میشود. با این حال این روش خیلی کمتر رایج است و دلیل آن این است که به میزان قابلتوجهی ساپورت نیاز دارد و به دلیل دمای بالای فرایند، ممکن است قطعه نهایی دچار تاببرداشتن یا تغییر شکل شود. به همین دلیل پس از پایان چاپ، عملیات قابلتوجهی برای جدا کردن ساپورتها و پرداخت و صافکردن سطوح محل اتصال آنها لازم است.
مراحل و روش ساخت طلا با پرینتر سه بعدی
- انتخاب پرینتر سه بعدی مومی یا رزینی مناسب
- تهیه رزین پرینتر سه بعدی مخصوص ریخته گری طلا
- اسکن قطعه موردنظر با اسکنر سهبعدی
- چاپ مدل سهبعدی با پرینتر: با استفاده از نرمافزار سهبعدیسازگار با پرینتر، باید مدل سهبعدی قطعه نهایی را طراحی کنید.
- شستوشوی الگوی سهبعدی تولیدشده با الکل: پس از چاپ مدل قطعه موردنظر، مدل را با الکل ایزوپروپیل ۹۰٪ یا بیشتر بشویید تا رزین خشکنشده از سطح آن حذف شود. پس از شستوشو، قطعه باید کاملاً خشک شود.
- ساخت قالب با استفاده از مدل سهبعدی: ساپورتها را از مدل جدا کنید. سپس طبق دستور سازنده، پودر ماده نسوز مخصوص ساخت قالب ریختهگری را با آب مخلوط کنید و بهآرامی آن را داخل محفظه یا استوانهای که درخت مومی یا رزینی داخل آن قرار دارد بریزید و اجازه دهید سخت و خشک شود. در این مرحله، محفظه را داخل کوره قرار دهید تا رزین بخار شود.
- ریختهگری طلا در قالب: حالا قالب آماده دریافت فلز است؛ از این رو باید طلای مذاب را داخل آن بریزید. سپس قالب را سرد کنید و با آب بشویید تا قطعه نهایی از آن جدا شود. در این مرحله کافی است سطح قطعه را پردازش کنید تا به فرم نهایی برسد.
آیا با پرینتر FDM میتوان مدل طلا ساخت؟
اگر قطعه طلایی که میخواهید تولید کنید جزئیات و پیچیدگی زیادی نداشته باشد، بله، میتوانید از پرینترهایی که به تکنولوژی FDM مجهز هستند، نظیر پرینتر سه بعدی بامبو لب یا الگو برای ساخت قالب جهت ریختهگری طلا استفاده کنید. اما زمانی که قطعه نهایی موردنظر شما جزئیات و پیچیدگی زیادی دارد و ظریف است مانند انگشترهای نگیندار، کارهای مشبک و… باید از پرینترهایی استفاده کنید که مجهز به تکنولوژی DLP, SLA, DODهستند و با رزین یا موم کار میکنند.
فیلامنت مخصوص ریخته گری طلا
البته به این نکته هم دقت کنید که چون پرینترهای FDM با متریال فیلامنت کار میکنند، فیلامنت هنگام سوختن منبسط میشود و برای همین ممکن است باعث ترک خوردن قالب شود یا خاکستر و کربن از خود در قالب باقی بگذارد. از این رو، اگر قصد استفاده از پرینتر سهبعدی FDM را برای ساخت طلا دارید، باید از فیلامنتهایی که مخصوص ریختهگری طراحی شدهاند، مانند فیلامنت PolyCastاستفاده کنید.
بهترین پرینتر سه بعدی برای طلاسازی
برای انتخاب بهترین پرینتر سهبعدی برای طلاسازی، باید در مجموع ۳ فاکتور را در نظر بگیرید:
- تکنولوژی استفادهشده در پرینتر
- نوع رزینی که با آن کار میکند
- رزولوشن پرینتر سهبعدی
بهترین پرینتر سهبعدی برای طلاسازی فارغ از اینکه چه برندی باشد، پرینتری است که از تکنولوژی SLA یا DLP و یا DOD و از رزین یا موم ریختهگری نه رزین و موم معمولی، پشتیبانی کند. این موضوع علاوه بر اینکه باعث میشود قطعه نهایی با جزئیات دقیق تولید شود، از جنبه دیگری نیز اهمیت دارد؛ رزینهای ریختهگری پس از بخار شدن برای تولید قالب، میزان کمتری خاکستر از خود بهجا میگذارند و در نتیجه قالب بهدرستی و بدون عیب و نقص تولید میشود.
رزولوشن و دقت چاپ (Resolution & Accuracy) پرینتر سهبعدیای که برای ساخت قطعه طلایی از آن استفاده میکنید نیز باید بهترتیب حداقل ۵۰ میکرون و ±۰٫۰۵ میلیمتر باشد تا بتواند تمام شیارها، گوشهها، خطوط و جزئیات قطعه را با دقت در مدل رزینی یا مومی ایجاد کند و در نهایت قطعه نهایی بدون نقص تولید شود.
کاربرد های پرینتر سهبعدی در طلا سازی چیست؟
شما می تونید از پرینتر سه بعدی برای تولید انواع زیورالات اعم از انگشتر، گردنبند، گوشواره، پلاک و… استفاده کنید.
جمع بندی
ساخت طلا با پرینتر سهبعدی عمدتا با چاپ مدل رزینی یا مومی و سپس ریختهگری طلا انجام میشود و روش چاپ مستقیم فلز طلا بهدلیل هزینه و پیچیدگی زیادی که داشته کاربرد محدودتری دارد. به طور کل پرینترهای سه بعدی مجهز به تکنولوژی SLA/DLP برای تولید مدلهای سه بعدی رزینی، DOD برای مدلهای سه بعدی مومی و DMLS/SLM برای چاپ مستقیم فلز مناسباند. فرایند کلی ساخت طلا با پرینتر سه بعدی نیز شامل طراحی یا اسکن، چاپ مدل، آمادهسازی و قالبگیری، سوختن الگو، ریختهگری طلای مذاب و پرداخت نهایی است. ضمن اینکه لازم است به خاطر داشته باشید پرینترهای سه بعدی فیلامنتی FDM نیز فقط برای چاپ مدل های سه بعدی ساده جهت ریخته گری طلا با فیلامنتهای مخصوص ریختهگری قابل استفاده است.
