Jak vyrobit voskový model šperku a předlohové modely pro odlévání šperků?
Základní principy a provozní dovednosti pro 5 typických úkolů
Při výrobě šperků je hlavním tvarovacím procesem lití do ztraceného vosku. Výroba originálního modelu je prvním krokem v procesu odlévání, který významně ovlivňuje kvalitu odlitku, efektivitu výroby a další aspekty. Tradiční metoda výroby originálního modelu zahrnuje především ruční vyřezávání voskových modelů. Ručně vyřezávané voskové modely jsou modelovací technikou, která integruje aditivní i subtraktivní metody. S odkazem na výkresy návrhu šperku se jako materiál používá vosk a řezbářské nástroje jsou prostředkem k vytvarování vosku do voskové šablony odpovídající výkresům návrhu. Tato technika umožňuje volné tvarování původního modelu. Vzhledem k závislosti na ruční práci je však efektivita výroby nízká a je obtížné zaručit stabilitu kvality výrobku. S rozvojem technologií se výroba originálních modelů opírá především o technologii tvarování pomocí 3D tisku. 3D tisk, akademicky známý jako aditivní výroba, se týká vytváření trojrozměrných modelů rozřezáním modelu a jeho vrstvením po vrstvách pomocí zařízení, přičemž nakonec vznikne trojrozměrný model entity, který je zcela v souladu s odpovídajícím datovým modelem. Použití technologie 3D tisku výrazně zvýšilo efektivitu výroby a zajistilo přesnost rozměrů výrobků. V závislosti na formě surovin se liší i metody stohování po vrstvách při 3D tisku, včetně modelování UV vytvrzováním, modelování taveným nanášením a selektivního laserového spékání. Modelování vytvrzené UV zářením a modelování metodou taveného nanášení jsou nejčastěji používané metody výroby originálních modelů šperků.
Po dokončení původního modelu je třeba nastavit vtoky. Vtok je vyhrazený kanál pro flok roztaveného kovu během procesu odlévání a je to také kanál pro vyrovnání smrštění kovu během tuhnutí odlitku. Správné nastavení vtoku je základní podmínkou pro zajištění kvality odlitku a mnoho vad při ztrátě vosku nepřiměřené nastavení vtoku přímo či nepřímo způsobuje odlitek. Při nastavování vtoku je nutné dodržovat některé základní zásady a zároveň zohlednit strukturu, materiál, velikost a další vlastnosti šperkařského výrobku.
Dokončený polotovar kroužku
Obsah
Sekce I Výroba ručně vyřezávaných voskových modelů
1. Základní znalosti
1.1 Vlastnosti voskových materiálů
Základním materiálem pro výrobu originálních modelů šperků je vosk. Ve šperkařství se používají různé druhy vosku, ale jen některé z nich mají správnou rovnováhu pevnosti a houževnatosti vhodnou pro vyřezávání voskových modelů. Většina vosků je buď příliš křehká, nebo příliš měkká, takže je obtížné je vyřezávat běžnými metodami. Vhodnost vosku pro vyřezávání modelů se posuzuje především z pěti hledisek: tvrdosti, pevnosti, houževnatosti, stejnoměrnosti a bodu tání.
Vosk používaný pro vyřezávání modelů by měl mít dostatečnou tvrdost, aby se povrch při působení síly snadno nepoškodil a umožnil vyřezávání jemných vzorů.
Vzhledem k tomu, že tloušťka stěny šperku je obvykle malá, přičemž některé kusy mají tloušťku stěny menší než 0,3 mm, je nutné, aby měl řezbářský vosk dostatečnou pevnost a houževnatost, aby se tenký voskový materiál nedeformoval nebo nezlomil.
Voskový materiál by měl mít také stejnou hustotu. Aby se zajistila stejná průhlednost vzorů na voskovém modelu, musí být tloušťka stěny vosku stejná. Pokud je hustota voskového materiálu stejnoměrná, je metoda posouzení tloušťky stěny obvykle poměrně jednoduchá: podívejte se na barvu voskového modelu na různých místech proti světlu; pokud je tloušťka stěny nestejná, barvy se budou lišit. Pokud je však hustota voskového materiálu nerovnoměrná, i když je tloušťka stěny stejná, může vykazovat různé barvy, což by mohlo vést k nesprávnému posouzení během provozu.
U voskových modelů používaných přímo pro lití na ztracený vosk se rovněž vyžaduje, aby se voskový materiál během pražení snadno roztavil, měl malý koeficient tepelné roztažnosti a po pražení zanechával minimální zbytky.
Mezi známé značky řezbářských vosků v oboru patří Ferris, Matt, Kerr a další.
1.2 Klasifikace voskových materiálů
Řezbářský vosk lze podle různých výkonnostních a zpracovatelských charakteristik klasifikovat různými způsoby.
(1) Rozdělení podle tvrdosti
Podle tvrdosti lze řezbářský vosk rozdělit do tří kategorií: vosk s vysokou tvrdostí, vosk se střední tvrdostí a měkký vosk. Pro snadnější rozlišení se v tomto odvětví používají odpovídající barvy. Pro jejich znázornění se používá zelená, fialová a modrá barva. Vezmeme-li jako příklad řezbářský vosk značky Ferris, jsou charakteristiky zeleného, fialového a modrého vosku následující.
Zelený vosk: Tento vosk má nejvyšší tvrdost a nejnižší pružnost a měkkost. Zelený vosk je nejpoužívanějším řezbářským voskem, který je vhodný pro vyřezávání ostrých úhlů a složitých detailů do voskových modelů. Lze jej zpracovat na tloušťku menší než 0,2 mm, dobře udržuje svůj tvar, aniž by se snadno deformoval, a vyleštit do hladkosti jako sklo. Nízká houževnatost zeleného vosku způsobuje, že je náchylný k praskání při vyřezávání velkých a tenkých zakřivených ploch. Teplota tání zeleného vosku je 110 ℃, a když se roztaví, může se okamžitě změnit v kapalinu, aniž by prošel fází ztuhnutí. Zeleným voskem lze pohodlně řezat, filtrovat a zpracovávat povrchové textury pomocí různých voskových pil, řezbářských nožů, voskových pilníků a strojních vrtáků.
Fialový vosk: Fialový vosk má střední tvrdost, dobrou pružnost a měkkost, takže je vhodný pro výrobu složitějších voskových modelů. Teplota tání fialového vosku je 107 ℃ a při zahřívání se stává měkčím, přičemž se zvyšující se teplotou znatelně měkne, až se změní v tekutinu, takže není vhodný pro vytváření jemných modelů.
Modrý vosk: Modrý vosk má nejnižší tvrdost a je velmi měkký, takže je vhodný pro výrobu jednoduchých voskových modelů, zejména pro práce s kulovitými nebo zakřivenými povrchy. Kousek modrého vosku o tloušťce 3 mm lze po namočení do vroucí vody ohnout do půlkulatého tvaru. Modrý vosk se nejlépe vyřezává nožem, protože nevytváří voskový prášek jako zelený vosk ani se nerozpouští jako fialový vosk. Modrý vosk taje při teplotě 104 ℃, ale nemění se ve flokální kapalinu; zachovává si určitou viskozitu. Modrý vosk je velmi vhodné použít k replikaci povrchových vzorů předlohy, ale není vhodný k vytváření velmi jemných vzorů nebo ke zpracování pomocí závěsné brusky.
(2) Klasifikace podle tvaru a použití
Z hlediska tvaru mohou být voskové materiály bloky, desky, trubky, pásy, nitě atd. Na výběr jsou různé předtvarované voskové materiály nebo voskové příslušenství, jako je vosk na prsteny, vosk na náramky, vosk na rámečky, vosk na hroty a další pomocné tvarovací vosky, které usnadňují použití ve výrobě, šetří čas zpracování a snižují ztráty voskového materiálu. Tvary, vlastnosti a rozsahy použití běžně používaných voskových materiálů pro ruční řezbářství jsou uvedeny v tabulce 1-1.
Tabulka 1-1 Běžně používané voskové materiály pro ruční řezbu
| Kategorie voskových materiálů | Tvar | Charakteristika | Rozsah použití |
|---|---|---|---|
| Tvrdý vosk (voskové cihly, voskové listy atd.) |
|
Vysoká tvrdost, vynikající zpracovatelské vlastnosti, velmi vhodné pro řezbářství | Voskové modely pro vyřezávání šperků, ozdob a řemeslných výrobků |
| Měkký vosk |
|
nízká tvrdost, snadné ohýbání a deformace, možnost libovolného tvarování | Biomimetické doplňky s liniovými vzory, jako jsou listy rostlin, liány a textury hmyzích křídel. |
| Kroužkový vosk |
|
Konstrukce kroužků zahrnuje čistě kulaté a "U" platformy, a to jak plné, tak duté, což šetří čas při zpracování. | Výroba pánských a dámských prstenů |
| Voskový náramek |
|
Lze použít k výrobě kulatých, oválných a čtvercových náramků, což šetří čas při zpracování. | Výroba náramků |
| Nastavení vosku |
|
Standardní tvar, velikost a vysoká pevnost, nesnadné rozbití | Voskový model pro výrobu standardního rámečku drahého kamene |
| Vosk na hroty |
|
Kompletní velikosti, dobrá pružnost, vosk lze ohýbat, není snadné ho zlomit | Výroba hrotů a lineárních modelovacích dílů z vosku |
1.3 Terminologie velikosti struktury voskového modelu
Když pracovníci, kteří se zabývají výrobou modelů, obdrží objednávku, musí nejprve pochopit požadavky zákazníka na základě objednávky, jako je velikost šperku, velikost drahého kamene atd. Vezmeme-li si jako příklad prsteny, je nutné porozumět specifickému významu následujících pojmů.
Velikost prstenu: Vnitřní průměr kroužku, který lze měřit v různých standardech, jako jsou americké, hongkongské, japonské a italské velikosti.
Šířka dna kroužku: V oboru se běžně označuje jako “šířka dříku prstenu”, což je šířka v samotné spodní části prstenu.
Tloušťka dna kroužku: V oboru se běžně označuje jako “tloušťka dříku kroužku” a jde o tloušťku v samotné spodní části kroužku.
Výška kroužku: V oboru se běžně označuje jako “ramenní výška” a označuje svislou výšku okraje hlavy kroužku.
Výška hrotu: V oboru se běžně označuje jako “boční výška”, což je celková výška hlavy, kterou je třeba změřit pomocí měřítka.
Hladký dřík: Označuje oblast mezi dříkem a hlavou prstenu, což je část, která zůstane po vyjmutí kamenů pro dláždění nebo jiných vzorů.
Tloušťka hladké stopky: Vztahuje se na tloušťku ploch na obou stranách hlavy bez pozice pro dláždění, měřenou pomocí vnitřních třmenů. Pokud zákazník nemá žádné zvláštní požadavky, obvykle se bere 0,6 ~ 0,7 mm.
Tloušťka pozice pro nastavení dlažby: Vztahuje se na tloušťku pozice dlažby, kterou je třeba změřit vnitřním kalibrem. Pokud zákazník nemá žádné zvláštní požadavky, lze ji považovat za 1 ~ 1,2 mm.
Tloušťka hrany uchycení kamene: Vztahuje se na tloušťku kolem držáku pro nastavení hlavy, která může být 1,1 ~ 1,3 mm.
Konkrétní umístění výše uvedených pojmů je znázorněno na obrázku 1- 1.
Velikost drahokamu: Odkazuje na rozměry drahokamu. Pokud objednávka obsahuje drahý kámen, lze polohu zasazení otevřít podle skutečné velikosti; pokud objednávka kámen neobsahuje, je třeba rozsah velikosti drahého kamene určit na základě informačního kódu drahého kamene v objednávce. Mezi styly broušení drahých kamenů obecně patří kulatý briliant cur, broušená bageta a broušená princezna atd.
1.4 Koeficient tepelné roztažnosti
2. Provádění úkolů
Tento úkol si bere za příklad voskový model prstenu z ryzího zlata, přičemž k dokončení výroby ručně vyřezávaného voskového modelu se používá především mělké reliéfní řemeslo.
(1) Řezání materiálu podle objednávky
Podle specifikací a rozměrů vzoru změřte rozměry pomocí měřítka a nakreslete čáry a pomocí pilky na železo vyřízněte požadovaný voskový blok, jak je znázorněno na obrázku 1-2.
(2) Hrubé tvarování
Rozříznutý voskový blok položte na čtvercový pilník a vyhlaďte jej tak, aby vznikly tři pravoúhlé plochy, a to pohled zepředu a pohled shora pod pravým úhlem, pohled zepředu a pohled z boku (zleva nebo zprava) pod pravým úhlem a pohled shora a pohled z boku pod pravým úhlem, jak je znázorněno na obrázku 1-3. Po vyleštění tří pravých úhlů nakreslete pomocí měřítka základní linii, která se protíná ve středu a je kolmá podél hran pravých úhlů (včetně horní a zadní strany, označované jako středová svislá čára), a obrysovou linii montáže, jak je znázorněno na obrázku 1-4. Pomocí kružítka s průsečíkem obrysové čáry montáže a středové svislé čáry jako výchozím bodem, s poloměrem poloviny velikosti prstence, vezměte body na středové svislé čáře a použijte je jako střed pro nakreslení vnitřní kruhové křivky prstence (včetně zadní strany), jak je znázorněno na obrázku 1-5.
Obrázek 1-2 Pilový vosk
Obrázek 1-3 Vyplňování voskového bloku
Obrázek 1-4 Vykreslení základní linie
Obrázek 1-5 Kreslení obloukové čáry
Poté vyvrtejte malý otvor na vnitřní straně oblouku, projeďte jím pilovým kotoučem a pomocí rámu pily vyřízněte podél linie oblouku otvor velikosti prstence, jak je znázorněno na obrázku 1-6.
Pomocí strojní voskové vypalovačky ořízněte vnitřní kruhový okraj a poté pomocí nože na vyřezávání voskových kroužků seškrábněte průměr vnitřního kruhu do polohy pro odečet stupnice velikosti kroužku, přičemž dbejte na to, aby spodní a horní plocha otvoru velikosti kroužku měly stejnou velikost, jak je znázorněno na obrázku 1-7.
Obrázek 1-6 Vyřezání otvoru o velikosti kroužku
Obrázek 1-7 Škrábání velikosti kroužku
(3) Jemné detaily
Po dokončení celkového tvaru přejděte k dalšímu kroku opravy detailů. Pomocí strojní voskové vypalovačky vytvarujte vnější tvar kroužku, hranatým pilníkem vytvořte symetrické levé a pravé hrany a vyhlaďte spodní hranu, jak je znázorněno na obrázku 1-8. Pomocí třmenu nakreslete na boku středovou čáru, nastavte šířku upevnění a spodní hrany a pomocí voskovacího strojního frézy vytvarujte obě hrany. Pokud má pánský prsten dvojitě šikmé rovné hrany, položte je na hranatý pilník, abyste je zbrousili do šikmého symetrického tvaru. Dbejte na to, abyste zachovali celkový tvar prstenu, a pomocí malého voskového pilníku jej doostřete tak, aby všechny čtyři strany byly čisté a symetrické. Špičatou vypalovačkou nakreslete na montáž (povrch prstenu) vzor (písmena, tvary nebo kresby) a diagonálním nožem nebo středně velkým půlměsícovým nožem postupně vyřežte vnitřní okrajovou linii, vnější okrajovou linii nebo vyryjte písmena, jak je znázorněno na obrázku 1-9. Bočním nožem vyhlubte mezery mezi rámečkem a písmeny (nebo tvary) a poté je dokončete flatkovým nožem.
Obrázek 1-8 Tvarování vzhledu
Obrázek 1-9 Řezbářské vzory
Z dálky pozorujte kroužkovou plochu, nožem opravte znaky a tvary a pečlivě ji dolaďte, aby měl odlitek jasné vrstvy a živý obraz s hladkými křivkami a flokálními liniemi.
(4) Odstraňte spodní závaží
Poté, co se přesvědčíte, že je kroužek celkově přesný, vydlabejte hrubým vlnovým frézou vosk uvnitř kroužku, jak je znázorněno na obrázku 1-10. Ponechte tloušťku stěny 1 mm a zbývající tloušťku povrchu 0,5 ~ 0,8 mm. Všimněte si, že tloušťka stěny by měla být rovnoměrná, aby nebyla příliš tenká a nezpůsobila perforaci nebo příliš tlustá a nezvýšila hmotnost.
(5) Ořezávání
Pomocí řezbářského nože seškrábněte škrábance na povrchu, pro hrubé leštění použijte hrubý brusný papír 400#~600# a pro jemné broušení jemný brusný papír 800#~1200#, jak je znázorněno na obrázku 1-11. Odlitky otřete ředidlem nebo bílým olejem.
Obrázek 1-10 Bagrování dna
Obrázek 1-11 Leštění brusným papírem
Sekce II Výroba světlem vytvrzeného originálního modelu
1. Základní znalosti
1.1 Principy technologie rychlého prototypování
Technologie rychlého prototypování neboli technologie rychlé výroby prototypů je důležitou součástí moderní pokročilé výrobní technologie. Zařízení pro rychlou výrobu prototypů mohou přímo, rychle a přesně převádět konstrukční koncepty nebo konstrukční plány na skutečné prototypy dílů nebo přímo vyrábět díly prostřednictvím procesů, jako je vytváření modelů, aproximační zpracování a zpracování řezů, čímž poskytují účinný a levný prostředek pro výrobu prototypů a ověřování konstrukčních koncepcí, a kompenzují tak nedostatky tradičních výrobních metod.
Rychlé prototypování je nová výrobní technologie vyvinutá na základě počítačem podporovaného navrhování, počítačem podporované výroby, počítačového numerického řízení, laserové technologie a nových materiálů. Je založena na principech diskretizace a stohování, které umožňují určitým způsobem diskretizovat CAD model dílu na zpracovatelné diskrétní plochy, diskrétní linie a diskrétní body. Poté se tyto diskrétní plochy, čáry a body fyzikálními nebo chemickými prostředky poskládají a vytvoří celkový tvar dílu. Specifická metoda zahrnuje převod trojrozměrného CAD modelu dílu do jiného formátu a jeho rozřezání na vrstvy, aby se získaly dvourozměrné obrysové tvary průřezu každé vrstvy. Podle těchto obrysových tvarů laserový paprsek selektivně tuhne vrstvy kapalné světlocitlivé pryskyřice, řeže vrstvy papíru nebo kovových plechů nebo spéká vrstvy práškových materiálů a selektivně stříká vrstvy lepidla nebo termoplastických materiálů pomocí tryskového zdroje, čímž se vytvářejí rovinné obrysové tvary jednotlivých průřezů, které se pak postupně skládají na sebe a vytvářejí trojrozměrný díl. Technologie rychlého prototypování nepoužívá tradiční “subtraktivní” metody zpracování (odebírání přebytečného materiálu z obrobku pomocí nástrojů za účelem získání požadovaného tvaru dílu). Místo toho využívá novou “aditivní” metodu zpracování, která filtruje tenkou vrstvu hrubého materiálu pomocí bodů, čar nebo ploch. Poté postupně skládá více vrstev hrubého materiálu a vytváří tak díly složitých tvarů. Základním principem technologie rychlého prototypování je rozložit složité trojrozměrné zpracování na stohování jednoduchého dvojrozměrného zpracování. Proto se také označuje jako “vrstvená výroba”, “aditivní výroba” nebo “přírůstková výroba”.”
1.2 Krájení modelu
1.3 Výhody technologie rychlého prototypování
V tradičním procesu vývoje vzorku výrobku si musí konstruktéři nejprve v mysli vytvořit trojrozměrnou představu o požadavcích uživatele a poté ji převést do dvourozměrných technických výkresů, které musí výrobci později přeměnit na trojrozměrné vzorky nebo modely. Pokud jsou nutné úpravy výrobku, musí se převod mezi trojrozměrným a dvojrozměrným provedením opakovat několikrát. Tradiční proces návrhu a vývoje vzorku výrobku proto využívá postupný přístup, který často trvá dlouho a prodlužuje cyklus vývoje výrobku.
Technologie rychlého prototypování integruje koncept souběžného inženýrství a řeší problém rychlé a intuitivní analýzy a demonstrace výrobků v inženýrském designu. To umožňuje přímé generování navržených výrobků v podobě trojrozměrných pevných modelů bez meziproduktů a inženýrských výkresů. Má následující zřejmé výhody: ① výrazně zkracuje cyklus vývoje nových výrobků, což umožňuje rychlejší uvedení výrobků na trh; ② výrazně snižuje náklady na výzkum a vývoj nových výrobků; ③ zvyšuje úspěšnost prvního uvedení nových výrobků na trh; ④ podporuje zavádění souběžného inženýrství; ⑤ podporuje technologické inovace a zlepšuje návrh vzhledu výrobků.
1.4 Procesní metody rychlého prototypování
(1) Stereo litografické zařízení (SLA)
Tato metoda lisování používá jako surovinu fotocitlivou pryskyřici. Pod počítačovým řízením skenuje UV laser povrch tekuté fotocitlivé pryskyřice podle údajů o vrstevnatém průřezu dílu, což způsobí, že pryskyřice ve skenované oblasti projde fotopolymerizační reakcí a ztuhne, čímž se vytvoří tenká vrstva dílu; po vytvrzení jedné vrstvy se pracovní stůl spustí a na povrch dříve vytvrzené pryskyřice se nanese nová vrstva tekuté pryskyřice pro další skenování a vytvrzení vrstvy. Nově vytvrzená vrstva se pevně spojí s předchozí vrstvou a tento proces se opakuje, dokud není dokončen celý prototyp dílu, jak ukazuje obrázek 1-13.
Metoda SLA analyzuje vrstvená data průřezu na nespočet pixelových bodů. Počítač řídí všechny pixelové body, spojuje je do souvislých linií a vykresluje je do ploch prostřednictvím paralelního uspořádání souvislých linií. Laser dokončí vytvrzení vrstveného průřezu bod po bodu podél lineární optické dráhy. Mezi hlavní procesní parametry metody SLA patří průměr laserového bodu, tloušťka vrstvy řezu, délka kroku bodu, doba zdržení bodu a směr pohybu světla. Kvalita povrchu vytištěného modelu je omezena nejen rozlišením hardwaru, ale také konstrukcí optické dráhy počítače. K charakteristikám této metody tisku patří relativně vysoké náklady na zařízení, delší doba tisku a omezená životnost laserové trubice. Lze s ní vytvářet díly složitých tvarů (duté díly) a jemnější detaily (šperky a řemeslné výrobky).
(2) Digitální zpracování světla (DLP)
Princip technologie rychlého prototypování s digitálním zpracováním světla spočívá v použití projektoru DLP k plošnému promítání vrstvené grafiky modelu na povrch tiskové platformy pod nádrží s pryskyřicí. Celý povrch se vytvrzuje současně. Po vytvrzení jedné vrstvy pryskyřice se tisková plošina zvedne o jednu výšku vrstvy a poté se vytvrdí další vrstva pryskyřice, přičemž tento proces pokračuje vrstvu po vrstvě, dokud není vytištěn celý model.
Charakteristickým rysem metody DLP je, že prostřednictvím projekce dosahuje současného vytvrzení celého vrstveného povrchu, což účinně zvyšuje rychlost 3D tisku. Během tisku je model v obráceném zavěšeném stavu, přičemž vrstvy se přidávají jednotlivě, což umožňuje tisk s malým množstvím materiálu. Obrázek 1-14 ukazuje typickou 3D tiskárnu DLP. Mezi hlavní procesní parametry metody DLP patří doba osvitu jedné vrstvy, směr formování a tloušťka vrstvy řezu. Čím menší je tloušťka vrstvy řezu, tím vyšší je přesnost tisku, ale odpovídající doba tisku se také prodlouží. Doba expozice pro každou vrstvu ovlivňuje skutečnou tloušťku vytištěné vrstvy a různé typy pryskyřic vyžadují různé doby expozice; proto je doba jednovrstvé expozice důležitým parametrem procesu DLP. Tiskový proces metody DLP je podobný ostatním metodám 3D tisku, jedná se o proces akumulace po jednotlivých vrstvách. Během procesu vrstvení a stohování se grafika zpracovává přibližným tvarovým způsobem. Způsob tvarování modelu během procesu tisku tedy ovlivňuje i přesnost tisku.
Významným rysem metody DLP je, že zdroj světla se změnil z bodového skenování na plošné skenování, což umožňuje vytvořit tiskovou plochu najednou, čímž se výrazně ušetří čas potřebný pro bodové skenování a proces tisku je rychlejší a efektivnější. Metoda DLP má konkrétně tyto výhody.
① Široká tisková plocha. Technologie DLP využívá konstrukci s povrchovým zdrojem světla, která umožňuje efektivní rozšíření tiskové plochy modelu, což umožňuje širší rozsah tisknutelných velikostí.
② Vysoká přesnost tisku a nízká míra zkreslení. Metoda DLP nemá pohyblivý paprsek, což vede k minimální odchylce tiskových vibrací. Optický systém DLP lze navíc spojit s technologií automatické kalibrace, což umožňuje efektivní a vysoce přesnou korekci velikosti, dosažení vyššího rozlišení povrchu a usnadnění následného zpracování.
③ Vysoká rychlost tisku. V porovnání s přechodem od bodu přes čáru k povrchu u technologie 3D tisku SLA umožňuje technologie 3D tisku DLP jednorázový proces tvarování, díky čemuž je proces tisku rychlejší a efektivnější a lépe splňuje požadavky trhu na kvantitativní a rafinovanou výrobu. Zařízení DLP nemá žádné pohyblivé trysky, což eliminuje problémy s ucpáváním materiálu, a nevyžaduje topné komponenty, což zvyšuje elektrickou bezpečnost.
1.5 Běžné nástroje a potřeby pro stereolitografické přístroje
(1) Čisticí hadřík: Slouží k čištění vnitřního povrchu pružné filmové vrstvy.
(2) Bavlněný tampon: Slouží k čištění identifikačního čipu pryskyřice.
(3) Všeobecný čisticí prostředek (čistič skla) nebo saponát: Čistění krytu tiskárny, jejího krytu a obrazovky displeje.
(4) Izopropylalkohol o koncentraci 90% nebo vyšší: Používá se k čištění optických součástí tiskárny, stavební platformy a identifikačního čipu pryskyřicového boxu a lze jej použít také k čištění pracovní plochy a nástrojů.
(5) Lithiové mazivo pro kuličková ložiska: Používá se k mazání hřídele X a šroubu hřídele Z.
(6) Papírové ručníky s nízkým obsahem vlákniny: Lze je také použít k čištění pracovních ploch a nástrojů, k ochraně citlivých součástí a k otírání zbytků mastnoty, pryskyřice nebo rozpouštědel.
(7) Hadřík z mikrovlákna odolný proti opotřebení: Slouží k čištění krytu tiskárny, pláště a obrazovky displeje.
(8) Chlorovaná polyethylenová čisticí tkanina: Slouží k čištění optických součástí tiskárny a identifikačního čipu pryskyřicové kazety.
(9) Gumové kuličkové dmychadlo: Slouží k odstraňování prachu z optických skel.
(10) Nástroj na čištění nádrží na pryskyřici: Slouží ke kontrole a čištění vnitřního povrchu pružné filmové vrstvy.
1.6 Kontrola a údržba tiskárny
(1) Kontrola před každým tiskem
Před každým tiskem je třeba zkontrolovat provozní prostředí, vyčistit konstrukční plošinu a zkontrolovat upevňovací ventily.
(2) Měsíční kontrola
Měsíčně by se měl udržovat identifikační čip boxu na pryskyřici, kontrolovat čistota vnějšího povrchu nádrže na pryskyřici a rám nádrže na pryskyřici, zda není poškozený.
(3) Pravidelná údržba
Stanovte si pevnou lhůtu pro pravidelnou kontrolu neporušenosti krytu stroje, ověřte, zda obrazovka displeje a sběrné zařízení fungují správně, zkontrolujte, zda nedošlo k poškození vnějšího pláště, a zajistěte, aby operace zvedání a zasouvání osy X a osy Z byly stabilní.
2. Provádění úkolů
Úkolem je vytvořit prototyp šperku pomocí 3D tiskárny SLA.
(1) Získání souboru modelu
Dokončete návrh modelu a exportujte soubor STL modelu.
(2) Model Slicing
Po importu souboru STL modelu dokončete řezání pomocí softwaru pro řezání. Konkrétní kroky jsou následující.
① Otevření modelu v PreFormu
Po otevření aplikace PreForm se zobrazí rozhraní na obrázcích 1-15. Klepnutím na tlačítko “File” (Soubor) - “Open” (Otevřít) v panelu nabídek zobrazíte okno “Open File” (Otevřít soubor). Vyberte soubor, který se má vytisknout.
② Příprava modelu v PreFormu
Změňte zobrazení pomocí funkčních tlačítek na levé straně a zobrazte strukturu modelu, jak je znázorněno na obrázku 1-16. Poté vyberte tloušťku tiskové vrstvy.
1) Klikněte na tlačítko “＜” vpravo nahoře. Otevře se dialogové okno “Informace o úloze”.
2) Klikněte na název tiskárny. Otevře se okno “Nastavení úlohy”.
3) Přejděte dolů do sekce “Select Material”. Najeďte kurzorem na požadovaný materiál a zobrazí se dostupné verze daného typu materiálu. Kliknutím vyberte materiál a verzi, jak je znázorněno na obrázku 1-17.
4) Přejděte do části “Zvolit tloušťku tiskové vrstvy”. Kliknutím vyberte tloušťku tiskové vrstvy.
5) Klikněte na tlačítko “Použít” pro vybraný materiál a nastavení tloušťky vrstvy tisku. Okno “Nastavení úlohy” se okamžitě zavře.
6) Vyberte modely orientace a podpory. Doplňte údaje o podpoře. V okně PreForm vyberte model. Klepnutím na tlačítko “Support” (Podpora) otevřete dialogové okno. Kliknutím na “Auto-generate All” (Automaticky generovat vše) přidáte podporu ke všem modelům na platformě pro sestavení.
(3) Příprava tisku
Po nastavení modelu v aplikaci PreForm vyberte tiskárnu, na které bude tisková úloha spuštěna: vyberte nebo ručně přidejte tiskárnu v aplikaci PreForm. Srovnejte spotřební materiál (nádrž na pryskyřici, zásobník s pryskyřicí) v aplikaci PreForm se spotřebním materiálem v tiskárně. Po dokončení odešlete tiskovou úlohu z aplikace PreForm do tiskárny.
① Při odesílání tiskové úlohy do tiskárny klikněte na oranžové tlačítko “Tisk”. Otevře se okno “Tisk”, jak je znázorněno na obrázku 1-1.
② Klikněte na šipku “Vybrat zařízení”. Otevře se okno “Seznam zařízení”, jak ukazuje obrázek 1-19.
③ Klikněte na políčko “Vybrat zařízení” vedle sériového názvu tiskárny.
④ Klikněte na tlačítko “Vybrat”. Znovu se otevře okno “Tisk”. Zadejte nebo aktualizujte název úlohy.
⑤ Klikněte na tlačítko “Nahrát úlohu".
(4) Tisk modelu
Po dokončení přípravy tisku můžete přejít do fáze tisku.
Po nahrání tiskové úlohy do tiskárny můžete tiskovou úlohu spustit přímo nebo k ní přistoupit později z “Fronty” (vyberte použitý model).
① Klikněte na tiskovou úlohu na hlavní obrazovce nebo ve “frontě”.”
② Kliknutím na tlačítko “Print” (Tisk) proveďte konfirmaci. Zobrazí se nové rozhraní.
③ Podle pokynů na dotykovém displeji zkontrolujte, zda je spotřební materiál správně vložen, a poté stiskněte tlačítko “Confirm”. Tisk se spustí, jakmile teplota v místnosti dosáhne přibližně 35 ℃ (95℉).
(5) Následné zpracování
Po dokončení tisku je třeba polotovar modelu vyjmout a následně zpracovat.
① Odstranění modelové záslepky
1) po tisku otevřete kryt tiskárny a zvedněte zámek platformy.
2) Držte rukojeť oběma rukama a vyjměte stavební plošinu z tiskárny.
3) Zavřete kryt tiskárny. Z dokončeného tisku získáte polotovar modelu, jak ukazuje obrázek 1-20.
② Čištění, sušení na vzduchu a vytvrzování polotovaru
1) Namočte polotovar na půl minuty do určeného čisticího prostředku a poté jej jemně otřete vatovým tamponem, abyste odstranili povrchovou pryskyřici, jak je znázorněno na obrázku 1-21.
Poznámka: Čisticí prostředek je hořlavá chemikálie. Během provozu se držte mimo dosah zdrojů filtra, včetně otevřeného ohně, jisker a koncentrovaných zdrojů tepla.
2) Odstraňte rozpouštědlo z polotovaru.
Pokud se rozpouštědlo snadno odpařuje (např. izopropanol), nechte jej po čištění alespoň 30 minut působit, aby se rozpouštědlo zcela odpařilo.
Pokud se rozpouštědlo neodpařuje snadno (např. monomethylether propylenglykolu), můžete polotovary propláchnout vodou, abyste odstranili přebytečné rozpouštědlo.
3) Nechte polotovary vyschnout na vzduchu. Před následným vytvrzováním se ujistěte, že jsou všechny polotovary důkladně suché, bez přebytečného rozpouštědla, pryskyřice nebo jiných kapalin.
4) Pomocí vytvrzovacího zařízení proveďte dodatečné vytvrzení polotovarů, aby se plně dosáhlo jejich mechanických vlastností, jak je znázorněno na obrázku 1-22.
5) Kompletní model se získá odstraněním podpěr, vyleštěním povrchu a přidáním povlaků pro následné zpracování polotovaru, jak je znázorněno na obrázku 1-23.
③ Vypnutí tiskárny
Po dokončení tisku zařízení automaticky přejde do režimu spánku. Pokud jej potřebujete vypnout, stiskněte vypínač vedle napájecího kabelu na zadní straně tiskárny a tiskárna se zapne.
Kopírování @ Sobling.Jewelry - Výrobce šperků na zakázku, továrna na šperky OEM a ODM
Oddíl III Výroba originálních modelů pomocí taveného depozičního modelování
1. Základní znalosti
1.1 Tavené depoziční modelování (FDM)
1.2 Typy 3D tiskáren FDM
Proces tisku FDM zahrnuje vyrovnání polohy a dráhy tiskových bodů s body vytlačování, čímž se digitální prostor transformuje do fyzických objektů, aby bylo možné získat fyzické vzorky. Na základě matematických principů tříosých souřadnic bodů tiskárny X, Y, Z lze architekturu 3D tiskáren FDM rozdělit na architekturu kartézského souřadnicového systému, architekturu polárního souřadnicového systému, architekturu sférického souřadnicového systému atd. Vzhledem ke složitosti matematických operací při použití principů polárního a sférického souřadnicového systému ve firmwaru základní desky a softwaru pro řezání mají 3D tiskárny založené na těchto matematických principech na trhu menší rozsah oběhu. V současné době běžné 3D tiskárny FDM stále používají architekturu kartézského souřadnicového systému.
Výše uvedeným třem architekturám odpovídají tři typické 3D tiskárny.
(1) 3D tiskárna typu kartézský souřadnicový systém
Typ kartézský souřadnicový systém obvykle představuje architekturu kartézského souřadnicového systému. Vyznačuje se čtvercovou konstrukcí, kde se základna pohybuje podél osy Z, zatímco extrudér se pohybuje podél os X a Y, přičemž tříosý pohon pracuje nezávisle. Typická 3D tiskárna kartézského typu souřadnicového systému je znázorněna na obrázku 1-25. Tuto strukturu kartézského souřadnicového systému využívají open-source stroje řady RepRap, Ultimaker, Printrbot a dříve open-source stroje řady Makebot. Hlavní výrobci vyrábějí reprezentativní modely s touto strukturou, která nabízí střední kvalitu tisku a vysokou stabilitu. Vnější rám může také zajistit teplotu, vlhkost a další podmínky formování pracovního prostoru. Výhody: jednoduchá konstrukce, snadná údržba a přesný tisk detailů. Omezení: nižší rychlost tisku, největší omezení 3D tiskáren využívajících architekturu kartézského souřadnicového systému.
(2) 3D tiskárna s jádrovou strukturou XY
Struktura Core XY je typickým představitelem polární souřadnicové architektury, která využívá interaktivní složený pohyb ve dvou osách X a Y. S výjimkou osy Z, která využívá pohon jedním motorem, využívají osy X a Y dva systémy motorů, které se k dosažení posunu střídají prostřednictvím synchronního řemene. V 3D tiskárně se strukturou Core XY se oba dopravní pásy zdánlivě protínají, ale ve skutečnosti se nacházejí ve dvou rovinách, jedna nad druhou, jak je znázorněno na obrázku 1-26. Tento typ tiskárny má vyšší rychlost tisku a vyšší stabilitu při provozu. Přesto však kvůli příliš složitému způsobu montáže a vysokým nárokům na převody klade vyšší nároky na uživatele, což vede ke špatné propagaci zařízení.
(3) 3D tiskárna Delta
Typ delta nebo také trojúhelníkový či deltový typ je typický pro sférickou souřadnicovou architekturu a vyznačuje se kruhovou základnou s vytlačovacím zařízením zavěšeným nahoře. Tryska je podepřena třemi kovovými rameny tvořícími trojúhelník, jak ukazuje obrázek 1-27. Jedinečnost 3D tiskárny Delta spočívá v tom, že se její základna nikdy nepohybuje, což jí dává určité výhody při vytváření určitých typů objektů. Výhody: Má vyšší rychlost tisku než většina ostatních 3D tiskáren, nový design a pevnou základnu. Omezení: Vzhledem k ovládání systému trysek prostřednictvím šesti táhel jsou tři axiální převodové komponenty příliš koncentrované, což vede k nedostatečné stabilitě během provozu a relativně nízké přesnosti polohování v axiálních směrech X, Y a Z. V důsledku toho je možné, že se v případě potřeby bude tiskárna pohybovat po ose.
1.3 3D tiskárna FDM na šperky
3D tiskárna FDM na výrobu šperků má následující vlastnosti.
(1) Jednoduchá tryska, konstrukce s více tryskami, hlavní materiál 100% používá vosk, který lze přímo použít k lití.
(2) Voskovým nátěrem lze dosáhnout ostrých hran modelu, zřetelných rysů a hladkých povrchů, což umožňuje realističtější obnovu designového modelu. Protože však model vzniká solidifikací roztaveného materiálu, který má tekutost, existuje mezi solidifikovaným modelem a skutečným objektem rozměrová odchylka, která ovlivňuje přesnost tisku.
(3) V procesu modelování metodou taveného nanášení je kromě hlavního produktu, který potřebuje použít fialový vosk, podpůrným materiálem levný, ve vodě rozpustný vosk a při celém procesu tisku nevzniká téměř žádný odpad, což vede k velmi vysoké míře využití surovin.
1.4 Srovnání technologií FDM a DLP
Tabulka 1-6 Srovnání hlavních technických parametrů FDM a DLP
| Technické ukazatele | FDM | DLP |
|---|---|---|
| Princip formování | Tavení po vrstvách | Vytvrzování světlem po vrstvách |
| Typické vybavení | ProJet MJP 2500W Plus | Envision One |
| Hlavní materiál výrobku | Fialový vosk | Světlocitlivá pryskyřice |
| Podporovaný materiál | Vosk rozpustný ve vodě | Světlocitlivá pryskyřice |
| Modelovací velikost (typický model)/mm | 295 X 211 X 144 | 90 X 96 X 104 |
| Rozsah provozní teploty/℃ | 18 〜 28 | 18 〜 28 |
| Podporované typy souborů | STL、CTL、OBJ、PLY、 XRP、ABD、3DS atd. | STL nebo OBJ |
2. Provádění úkolů
Tato úloha využívá metodu FDM k tisku původního modelu prstence.
(1) Získání souboru modelu
Dokončete návrh modelu podle obrázku 1-29 a exportujte soubor STL modelu.
(2) Příprava tisku
Spusťte program pro kontrolu trysek, abyste se ujistili, že všechny trysky fungují správně. Při odesílání tiskové úlohy se ujistěte, že je nainstalováno čisté tiskové lůžko a odpadní vak je vyrovnaný.
① Kontrola platformy
V ovládacím rozhraní tiskárny vyberte možnost “Access Platform” a zvedněte plošinu podle obrázku 1-30. Zkontrolujte, zda je plošina čistá a bez závad, nainstalujte ji zpět do tiskárny a zavřete horní kryt.
② Kontrola pytle na odpadky
Vyberte materiály, zkontrolujte procento materiálů v pytli na odpad a zajistěte, aby byl v pytli na odpad dostatek místa pro shromáždění odpadu vzniklého během tisku.
③ Kontrola/doplnění materiálů v tiskové kazetě
Zkontrolujte materiály na kartě Materiály, zda jsou splněny požadavky na tisk.
(3) Tisk modelu
Jakmile je příprava dokončena, můžete přejít do fáze tisku pomocí následujících konkrétních kroků.
① Importování souboru modelu
Software 3D Sprint otevřete dvojitým kliknutím, jak je znázorněno na obrázku 1-31. Importujte soubor modelu.
② Výběr tiskárny
Kliknutím na tlačítko “Printer” (Tiskárna) v levém horním rohu zobrazte seznam dostupných tiskáren, vyberte tiskárnu, kterou chcete použít pro tisk, jak je znázorněno na obrázku 1-32, a vyberte možnost ProJet MJP 2500W.
③ Výběr tiskových materiálů
Vyberte materiály potřebné pro tisk dílů a dvakrát na ně klikněte. Automaticky se vyplní dostupné režimy tisku; vyberte “HD Mode”.”
④ Odeslání tiskového souboru
Na kartě pro výběr tisku importujte soubor modelu STL zobrazený na obrázku 1-33, otevřete jej, vyberte možnost “Auto Arrange” a klikněte na nastavení pro automatické uspořádání souboru na platformě. Poté vyberte možnost přidat do fronty tiskových úloh, jak je znázorněno na obrázku 1-34, a soubor se následně objeví ve frontě tiskárny.
⑤ Spuštění tiskové úlohy
V ovládacím rozhraní tiskárny vyberte úlohu čekající na tisk a klikněte na tlačítko “Spustit tisk”, jak je znázorněno na obrázku 1-35; zařízení automaticky spustí tiskovou úlohu, dokud nebude dokončena.
⑥ Tisk dokončen
Po tisku vyjměte kroužkový polotovar s podpěrami (obrázek 1-36) a vypněte tiskárnu na ovládacím rozhraní.
(4) Následné zpracování
① Odstranění prázdného místa
Po dokončení tisku zahřejte plošinu se vzorkem a udržujte teplotu pod 38 ℃. Jak teplota stoupá, podpěra pro vzorek se začne pomalu tavit a hotový polotovar lze snadno vyjmout.
② Čištění nosného materiálu
Vložte vyjmutý polotovar do zahřátého čisticího roztoku (Obrázek 1-37) a promíchejte jej magnetickým rotorem. Nosný materiál se v čisticím roztoku rozpustí a zůstane samotný model (Obrázek 1-38).
③ Sušení modelu
Po odstranění podpůrného materiálu je třeba model vyčistit čistou vodou. Po vyčištění model vysušte studeným vzduchem, abyste získali hotový model (Obrázek 1-39).
Oddíl IV Nastavení jednoho vtoku pro běžné dámské kroužky
1. Základní znalosti
1.1 Vřeteno
Zalévací kanál se ve šperkařském průmyslu běžně nazývá vtok. Vtokový kanál by měl umožňovat snadný průtok roztaveného kovu do dutiny formy a množství roztaveného kovu obsaženého ve vtokovém kanálu by mělo být dostatečné k vyrovnání objemového smrštění, ke kterému dochází během tuhnutí odlitku. Mezi hlavní parametry vtoku patří jeho poloha, množství, tvar průřezu, velikost a způsob spojení s obrobkem.
(1) Poloha vtoku
Doba potřebná pro tok roztaveného kovu od vstřikování do sádrové formy až po ochlazení a ztuhnutí je velmi krátká; musí rychle filtrovat odlitek. Při splnění požadavků na plnění a kompenzaci smrštění by měl být vtok umístěn v poloze s minimálním dopadem na povrchovou úpravu.
(2) Množství vtoku
K dispozici jsou různé vtoky, včetně jednoduchých, dvojitých a vícenásobných. Počet vtoků závisí na velikosti obrobku a přímo souvisí se strukturou obrobku. U malých obrobků s určitým řádem změn tloušťky stěny se obvykle používá jeden vtok; u středních nebo větších obrobků (např. středně velkých kroužků a velkých náramků) a při rozptýlených bodech tloušťky stěny ve struktuře se často používají dvojité nebo dokonce vícenásobné vtoky, aby se zajistilo úplné vyplnění a dobrá kompenzace smrštění. Pokud jsou k dispozici odbočné vtoky, je důležité zajistit, aby plocha průřezu hlavních vtoků byla dostatečná pro přívod dostatečného množství roztaveného kovu do odbočných vtoků a aby rychlost flow roztaveného kovu byla dostatečně vysoká pro rychlé vyplnění dutiny.
(3) Tvar průřezu vtoku
Během lití se roztavený kov dostává do dutiny skrz vtok. Vzhledem k tomu, že objem roztaveného kovu je stejný a délka vtoku je stejná, má vtok navržený s kruhovým průřezem menší povrch než vtok navržený se čtvercovým průřezem, což vede k menšímu odvodu tepla, což může snížit rychlost chlazení a prodloužit dobu tuhnutí vtoku; vtok s kruhovým průřezem navíc usnadňuje plynulé proudění roztaveného kovu a snižuje turbulence. Proto se doporučuje používat vtoky s kruhovým průřezem.
(4) Velikost vtoku
Při nastavování rozměrů vtoku je nutné zajistit, aby dutina mohla být zcela zaplněna roztaveným kovem. Průměr vtoku by proto neměl být menší než tloušťka obrobku a délka vtoku by měla být mírná, aby se zajistilo, že vtok ztuhne později než odlitek, a zabránilo se tak vzniku smršťovacích dutin.
(5) Způsob spojení vtoku a obrobku
Vtok by se měl připojit k obrobku se zaobleným rohem, aby roztavený kov plynule procházel formou a omezil erozi na stěnách formy. Je důležité vyhnout se hrdlům v místě připojení vtoku, aby nedošlo k jeho zablokování, které by vážně ovlivnilo proces pilování roztaveného kovu.
1.2 Funkce vtoku
Vtok má tyto funkce: upevnit odlitek na voskový (nebo zlatý) strom a zabránit tak posunu voskové formy během lití sádry; poskytnout kanál pro roztavený kov, kterým se odlitek naplní; poskytnout odtok roztaveného vosku během vysokoteplotního pražení nebo parního odparafinování; a dodat poslední doplňkový roztavený kov pro solidifikaci během procesu lití.
Konstrukce vtoku hraje rozhodující roli v kvalitě odlitků šperků. Předpokládejme, že roztavený kov proudí ve vtoku nerovnoměrně. V takovém případě může dojít k turbulencím, snížení teploty roztaveného kovu a zachycení nečistot a vzduchu v sádrové formě, což vede k vadám, jako je nedostatečné lití, studené uzávěry, smršťovací dutiny a inkluze, které vážně ovlivňují kvalitu odlitků. Vady odlitků způsobené nesprávnou konstrukcí vtoků jsou poměrně časté.
1.3 Konstrukce vtoku
Vzhledem k rozdílům v typech a stylech šperků se liší i design jejich vtoků.
(1) Konstrukce vtoku pro kroužky
Při navrhování hlavního vtoku pro prstenec se obecně doporučuje přidat co nejtlustší vtok, jehož průměr průřezu odpovídá šířce stopky prstence, jak je znázorněno na obrázku 1-40. V závislosti na stylu prstenu je možné přidat také pomocné vodní vedení, které zajistí, že roztavený kov může rychle filtrovat dutinu. Účinek kompenzace smrštění vtoku závisí na jeho rozměrech a velikosti dříku prstence. Například nasazení kruhového vtoku o průměru 3 mm na stopku flatového prstence o průřezu 1 × 2 mm nezmenší smršťovací dutinu v tlusté části horní části prstence. Když některá strana vtoku ztuhne, stane se vtokem tenká část hladké stopky prstenu.
(2) Návrh vtoků pro přívěsky a náušnice
Při navrhování hlavního vtoku pro přívěsky a náušnice se obvykle přidává na silnější místo uprostřed. Pozice pro navlékání přívěsků a náušnic je často poměrně tenká; pokud je vtok osazen zde, tenčí oblast při vstupu roztaveného kovu do odlitku ztuhne dříve než silnější střední část. Když střední část ztuhne, nedostane se jí včasného vyrovnání, což může snadno vést k vadám smrštění. Po návrhu hlavního vtoku bychom měli navrhnout pomocné vtoky na základě specifických vlastností každého přívěsku nebo náušnice. Zkušení mistři odlévání navrhnou vtoky v oblastech se složitými vrstvami a relativně větším počtem spojů. Budou se snažit navrhnout více vtoků, aby zajistili rychlé filtrování roztaveného kovu v dutině, jak je znázorněno na obrázku 1-41, a omezili tak výskyt defektů.
(3) Návrh vtoků pro náhrdelníky a doplňky
Obecně je zpracování vtoků pro hlavní konstrukci náhrdelníků a doplňků podobné. Vzhledem k tomu, že velikost doplňků je často menší, je třeba při spojování vtoků používat různé typy spojovacích metod, aby odpovídaly velikosti doplňku. Roztavený kov bude mít při vstřikování do sádrové formy určitý tlak a vystříknutý roztavený kov může snadno poškodit dutinu a způsobit deformaci odlitku. Vertikální a trubkové vtoky umožňují plynulé flokování roztaveného kovu do dutiny, čímž se snižuje dopad na dutinu a zlepšuje se kvalita odlitku. Ostrohranné vtoky mohou způsobit, že roztavený kov bude do dutiny flokovat ve stavu rozstřiku, což bude mít za následek turbulence. U některých relativně složitých konstrukcí náhrdelníků nebo doplňků však mohou být ostroúhlé vtoky zvoleny za účelem dosažení vyšší rychlosti plnění roztaveného kovu. Obrázek 1-42 ukazuje konstrukci ostroúhlých vtoků pro příslušenství.
Obrázek 1-41 Schematický návrh originálního modelu víceramenného vtoku pro náušnice (A je původní hlavní vtok, B, C a D jsou tři pomocné vtoky)
Obrázek 1-42 Konstrukce špičatého vtoku
(4) Konstrukce vtoku pro náramky
Obecně lze říci, že náramky s většími a více dříky, které si občas zachovávají pozice pro zasazení kamenů, přebírají vřeteno ve stylu “trojzubce”. Princip je stejný jako konstrukce vtoků ve tvaru písmene “Y” pro prsteny, ale styl “trojzubec” je rozumnější, protože náramky jsou mnohem větší než prsteny. Další metodou je konstrukce vtoku na obou stranách náramku, přidání tří vtoků na jednu stranu a dvou na druhou stranu, čímž se pět vtoků rovnoměrně rozdělí po celém náramku, což umožní kovové kapalině rychle a rovnoměrně filtrovat náramek. Tento způsob konstrukce vtoků je vhodný především pro náramky osazené voskem s mnoha pozicemi pro zasazení kamenů, menším počtem zlatých ploch a větším počtem linií.
2. Provádění úkolů
V tomto případě se používá běžný dámský kroužek, nastavuje se vtokové pouzdro a dokončuje se výroba.
(1) Přípravné práce
Předběžná příprava může zajistit bezproblémové dokončení osazení vtoku pro dámský prsten. Zkontrolujte kvalitu povrchu originálního modelu prstenu, abyste se ujistili, že je hladký a bez vad. Sledujte strukturu prstenu a získejte informace o strukturálních prvcích, abyste určili polohu pro nastavení vtoku. Prsten má symetrickou strukturu a vtok se obvykle nastavuje v poloze dříku. Tloušťku a šířku dříku změřte posuvným měřítkem, vyberte vtok odpovídající tloušťky a pro zálohu uřízněte 20 ~ 30 mm kleštěmi.
(2) Zapilování konců vtoků
Pro dosažení dobrého spojovacího efektu je nutné konce vtoků oříznout. Pomocí pilníku vytvarujte konce vtoků tak, aby odpovídaly zakřivení povrchu dříku a mohly těsně přiléhat k sobě, jak je znázorněno na obrázku 1-43.
(3) Svařování vtoku
Po dokončení ořezu konců je třeba dokončit spojení mezi vtokem a tělesem prstence. Držte svařovací svorku v pravé ruce, sevřete vtok, pomocí kombinovaného svařovacího nástroje zahřejte vtok a poté pomocí svařovacího prášku jako tavidla roztavte pájku na čelní straně vtoku pro pozdější použití. Zahřejte prototyp kroužku, a když se jeho teplota přiblíží bodu tání pájky, přiblížíte koncovou plochu vtoku připevněnou pájkou k předem určené poloze spoje, pokračujete v zahřívání a přivaříte vtok ke kroužku, jak je znázorněno na obrázku 1-44. Během svařování kontrolujte velikost plamene; po roztavení pájky plamen odstraňte a během tuhnutí pájky by se vtoky a kroužek neměly vzájemně posouvat.
(4) Boiling Alum Water
After welding the sprue onto the female ring original model, black copper oxide and other impurities will form on the surface of the ring. Boiling alum water can remove these impurities and the original model’s surface impurities. Specific method: Place the original model into a pot containing alum water and place the pot on the welding tile; use a combination welding tool to heat the alum water until it boils, then occasionally turn the original piece to allow the alum water to fully contact the black substance on the surface to achieve a cleaner surface, as shown in Figure 1-45; then remove the original model from the alum water pot and immediately rinse with clean water. If not rinsed, a white crystalline layer will form on the original piece’s surface as the alum water’s moisture evaporates.
(5) Ořezávání
The original model female ring had a smooth surface before setting the sprue . However, after the welding operation, the surface may be scratched, and welding marks may be left at the welding points, requiring adjustment. For areas with solder accumulation and rough surfaces, a flat file should be used to smooth them. Then, sandpaper is used to make tools such as sandpaper sticks, sandpaper tips, sandpaper discs, and sandpaper pushers. Depending on the difference positions in the original model, choose the appropriate tools to smooth each part of the original model, as shown in Figure 1-46. The original model’s patterns, lines, overall angles, and quality must not be damaged during the repair. A part with a sand hole should be filled before repair.
Section V Setting up Dual Sprues for Conventional Men's Rings
1. Základní znalosti
Significant differences exist between men’s and women’s rings in the following aspects.
(1) Shank width. Women’s ring shanks are often designed to be finer and narrower to highlight the elegance and delicacy of women’s fingers, achieving a better decorative effect. On the other hand, men’s ring shanks are usually set wider to match the rugged temperament of men.
(2) Ring size. The measurement methods for ring sizes include Hong Kong, American, Japanese, European, and Italian sizes, categorized into different sizes based on their dimensions. Due to physiological differences, women’s fingers are generally thinner than men’s, so men’s rings are usually larger than women’s. According to market consumption data, women’s ring sizes are generally Hong Kong size 11~14, while men’s ring sizes are generally Hong Kong size 17~20. Based on the actual condition of fingers, there may be overlaps where women’s larger sizes coincide with men’s smaller sizes.
(3) Style characteristics. Simple men’s rings can be plain bands or single-stone settings. Plain bands are made of pure metal without any gemstones, featuring a smooth or multi-faceted surface, reflecting a simple and elegant style. The surface may be adorned with various patterns such as intricate lines, full band textures, or partial band textures. On the other hand, women’s rings often have more elaborate designs, appearing more graceful and charming.
Men’s rings have a simpler structure than women’s, but their size is larger, requiring more metal during production. A dual sprue design is often used to ensure that the molten metal fills the cavity and compensates fully during the setting of the water lines.
2. Provádění úkolů
This case uses a conventional men’s ring to set up a double sprues and complete the production. The production process is the same as the single sprue setup steps for a conventional women’s ring, but detailed differences exist.
(1) Přípravné práce
Preparing in advance can ensure the smooth completion of the men’s ring sprue setup. Check the surface quality of the men’s ring’s original model to ensure it is smooth and defect-free. Observe the ring’s structure to obtain structural feature information and determine the position for setting the sprue. The ring has a symmetrical structure, and the sprue is generally set on both sides of the ring shank, using a “Y” shape connection method. Use a caliper to measure the thickness and width of the ring shank, select a sprue of appropriate thickness, and cut one segment of 20~30mm and one segment of 60~70mm for backup using cutting pliers.
(2) Making the “Y” Shape Sprue
To facilitate subsequent operations, first make the “Y” shape sprue. Based on the shape of the men’s ring, use pliers to shape one long and one short segment of the sprue into the appropriate form, estimate the corresponding dimensions and positions, and weld the two segments of the sprue together using high melting point solder to form a fixed “Y” shape. Adjust the opening size of the “Y” shape sprue to match the shape of the men’s ring, as shown in Figure 1-47.
(3) Filing the End of the Sprue
To achieve a good connection effect, the end of the sprue needs to be repaired. Use a file to shape the end of the sprue to match the curvature of the ring shank, allowing both to fit closely together.
(4) Welding the Sprue
After filing the end, the connection between the sprue and the ring should be completed. Use low to medium melting point solder, first weld a spot, hold the sprue with a welding clamp in the right hand, heat the sprue with a combination welding tool, then use welding powder to assist melting, and prepare the solder to melt on the end face of the sprue. Heat the original male ring, and when its temperature approaches the melting point of the solder, bring the end face of the sprue with the attached solder close to the predetermined joint position, continue heating, and weld the sprue to the ring. During the welding process, control the flame size; after the solder melts, remove the flame, and during the solidification of the solder, the sprue and the ring should avoid relative displacement. After completing the first weld point, check the position of the sprue and the fit of the other weld point, and if necessary, make appropriate adjustments to ensure the other weld point also fits with the ring, then weld securely.
(5) Boiling Alum Water
The process of boiling alum water for the men’s original model ring is the same as that of boiling alum water for the women’s ring. Please refer to section 1.4.3 for related content on “Boiling Alum Water.”
(6) Trimming
Trimming the men’s ring mainly focuses on treating the original surface, and the operation is the same as that for the women’s ring. Please refer to section 1.4.3 for related content on “Trimming.”
2 komentáře
Nice post. I learn something more challenging on completely different blogs everyday. It’ll all the time be stimulating to learn content from different writers and follow a bit one thing from their store. I’d prefer to make use of some with the content on my blog whether or not you don’t mind. Natually I’ll give you a link on your net blog. Thanks for sharing.
woh I like your blog posts, saved to bookmarks! .