拓展閱讀：3D 打印珠寶 – 終極指南

今天魔猴網(wǎng)和大家一起學(xué)習3D打印蠟的相關(guān)知識。

一、為什么使用蠟進(jìn)行3D打印？

3D打印機上用澆注蠟打印復雜的珠寶圖案（來(lái)源：Formlabs）

數(shù)千年來(lái)，金屬工匠一直使用蜂蠟手工雕刻工具或圖案。蠟模被包裹在一種周?chē)鷷?huì )變硬的材料中，然后蠟會(huì )被融化，變硬的外殼就成了澆注液態(tài)(tài)金屬的模具。

如今，這種工藝被稱(chēng)為熔模鑄造，而珠寶商則稱(chēng)之為失蠟鑄造。除了現(xiàn)在使用3D打印蠟的速度更快、可定制性更強之外，這種工藝并沒(méi)有太大變化。

您無(wú)需通過(guò)注塑或雕刻來(lái)制作蠟型，而是在計算機輔助設計（CAD）軟件中設計部件，然后用蠟進(jìn)行3D打印。有專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)(yè)、牙科和珠寶鑄造的軟件程序，因此您不需要很高的設計技能。您也可以通過(guò)三維掃描對現(xiàn)有零件進(jìn)行逆向工程，然后將其上傳到CAD軟件中。

通過(guò)3D打印，您可以讓每個(gè)模型都與眾不同（無(wú)需為注塑機制作新模具），還可以在3D打印模型中整合零件，而無(wú)需組裝多個(gè)注塑零件。例如，對于較小的珠寶部件，您可以一次性打印出整個(gè)圖案樹(shù)，而無(wú)需組裝。

3D打印蠟模正成為許多行業(yè)(yè)的首選方法，盡管許多行業(yè)(yè)目前正經(jīng)歷著(zhù)普遍的經(jīng)濟衰退，但在奢侈珠寶市場(chǎng)卻呈現(xiàn)出一片繁榮景象。2023年3D打印珠寶市場(chǎng)：市場(chǎng)研究與預測"研究表明，到2031年，3D打印珠寶市場(chǎng)將達到9.89億美元，而2021年為4.89億美元。

由Polymaker Polycast長(cháng)絲制成的3D打印模型鑄造而成的金屬部件（來(lái)源：Polymaker）

1、免工具制版

省去注塑（或雕刻）步驟不僅意味著(zhù)從數(shù)字設計到最終的金屬零件只需幾天而不是幾周或幾個(gè)月，而且還省去了一大塊成本。據(jù)悉，這可將鑄模成本降低95%。

此外，使用相同的數(shù)字文件，您還可以在一天內制作出3D打印件，并將其作為原型進(jìn)行形狀和匹配評估。3D打印機不僅限于制作蠟型。根據(jù)不同的模型，您還可以用堅硬的工業(yè)(yè)級聚合物為您的車(chē)間或鑄造廠(chǎng)制造工具、夾具和輔助工具。

2、圖案3D打印技術(shù)

用于制作蠟型的3D打印有三種不同類(lèi)型。對于珠寶和小尺寸、小批量3D打印來(lái)說(shuō)，臺式大桶聚合打印機最為典型，因為它能制作出精細的模型。我們所說(shuō)的大桶聚合是指立體光刻（SLA）、掩膜立體光刻（MSLA）或直接光處理（DLP）。大桶聚合也可用于使用工業(yè)(yè)級打印機制作工業(yè)(yè)或雕塑用的大型蠟模。該工藝需要一些后處理步驟，因此必須遵循材料制造商的指南，為熔模鑄造做好準備。

材料噴射是另一種3D打印技術(shù)，它能沉積蠟狀材料，并通過(guò)紫外線(xiàn)瞬間固化。它通常比缸聚合快得多。材料噴射的一種類(lèi)型稱(chēng)為按需噴射（DOD）。這種技術(shù)使用兩個(gè)打印頭來(lái)噴射兩種不同的材料：一種是零件的主要材料，另一種是可溶性支撐材料，這種材料會(huì )溶解在液體溶液中，只留下光滑的模型。這進(jìn)一步簡(jiǎn)化了工藝流程，因為無(wú)需人工去除支撐材料。

在這種技術(shù)下，有一些工業(yè)(yè)機器可以同時(shí)打印幾十個(gè)模型或超大型模型，例如3D Systems公司的新型ProJet MJP 2500W Plus。該機器的最大構建包絡(luò )面容量為294 x 211 x 144毫米，是專(zhuān)為珠寶制造設計的速度最快、生產(chǎn)效率最高的3d打印機之一。借助新推出的ZHD打印模式，該機器能夠以8μm的層厚進(jìn)行打印，從而實(shí)現(xiàn)同類(lèi)最佳的表面質(zhì)量。

還可以在傳統(tǒng)的FDM三維成型機上使用仿蠟長(cháng)絲制作仿蠟模型，這種長(cháng)絲可使FDM打印機生產(chǎn)模具鑄件。這是最經(jīng)濟的選擇，但您的模型需要進(jìn)行一些后處理，如打磨以去除絲層紋路。

二、關(guān)于3D打印蠟的一切

用于珠寶設計的3D打印蠟?？蓪?shí)現(xiàn)復雜的圖案，而這通常是手工無(wú)法實(shí)現(xiàn)的（來(lái)源：Blue Cast）

在這里，我們討論的是蠟、鑄造樹(shù)脂和其他用于鑄造的材料。

您可以使用純蠟進(jìn)行打印，但較新的材料（如可澆鑄樹(shù)脂）在澆鑄過(guò)程中更堅固，燃燒時(shí)也更干凈。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是一種丙烯酸塑料，具有極佳的燃燒性能，常用于工業(yè)(yè)鑄造。這些材料并不總是適合直接替代蠟，因為有些材料可能會(huì )與磷酸鹽粘結和石膏粘結的投資材料產(chǎn)生負面影響。請確保鑄造材料與投資材料相匹配。

蠟和鑄造材料的注意事項

您的3D打印機可能只與您的3D打印機制造商生產(chǎn)的蠟兼容，例如Solidscape或Formlabs的打印機。如果您的打印機兼容第三方材料，那么在購買(mǎi)澆注材料時(shí)應注意以下幾點(diǎn)。

熔化時(shí)間：蠟或可澆注樹(shù)脂材料從模具中完全熔化或燒盡需要多長(cháng)時(shí)間？2小時(shí)還是5小時(shí)？

灰分水平：低灰分或無(wú)灰分蠟材料在燃盡后幾乎不會(huì )在模具內留下灰分或煙塵，而其他蠟材料則可能需要徹底清潔模具。

收縮率低：所有蠟和可澆注材料都會(huì )有一定的收縮，您需要考慮到這一點(diǎn)，因此了解收縮系數(shù)非常重要，收縮系數(shù)應列在材料的技術(shù)數(shù)據(jù)表上。

低吸水性：大多數(shù)可澆注樹(shù)脂在未加蓋的情況下都會(huì )吸濕，因此您需要選擇具有一定防潮性能的樹(shù)脂，然后將其放置在陰涼干燥的地方。

三、用于SLA、LCD和DLP 3D打印機的蠟材料

使用3D打印模型進(jìn)行大規(guī)模定制更加經(jīng)濟高效（來(lái)源：Liqcreate）

購買(mǎi)蠟或可澆鑄樹(shù)脂時(shí)，請尋找打印機制造商推薦的蠟或可澆鑄樹(shù)脂，或者具有適合您的打印機品牌的打印配置文件的蠟或可澆注樹(shù)脂。這將節(jié)省打印具有高細節(jié)和嚴格公差的模型所需的試驗和錯誤量。

編譯整理：ALL3DP