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sabato 31 dicembre 2016

COME REALIZZARE UNO STAMPO IN 3D PER OGGETTI IN SILICONE TECNICHE DI STAMPA 3D PER MOLD BOX STAMPI IN SILICONE

STAMPAGGIO DI PARTI IN SILICONE
CON STAMPO REALIZZATO IN 3D

Lo stampaggio al silicone è un potente metodo di produzione che, quando combinato con la stampa 3D, può permettere di fare diverse copie di un prodotto, o di creare un prodotto in un materiale che non è supportato dalla stampante 3D.

Di seguito vi sarà mostrato come e quali siano alcune delle migliori pratiche associate alla realizzazione di stampi con macchine per stampa 3D FDM/FFF. Per dimostrare questo processo, viene qui realizzata una manopola del manubrio da bicicletta direttamente in silicone flessibile utilizzando uno stampo progettato e realizzati in 3D.

Il tempo di lavorazione di questa operazione può variare a seconda di una serie di fattori. Per questo processo ci sono voluti circa 30 minuti esclusi i tempi di solidificazione, che variano a seconda dei prodotti in silicone utilizzati.

La manopola è stata realizzata grazie ad il file 3D in STL generato da Rconroy e liberamente scaricabile da thingiverse cliccandoqui

PRENDERE VISIONE DEL FILMATO REALIZZATIVO: CLICCAREQUI

STRUMENTI NECESSARI

MOLD BOX stampato in 3D
Spray per Mold
Contenitori graduati per Misurazione / miscelazione
bastoncini in lego per miscelazione
Coltellino X-acto o uno strumento da taglio a lama piatta
Silicone
Guanti
Protezione per gli occhi
maschera respiratoria

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foto strumenti necessari


REALIZZAZIONE IN STAMPA 3D DEL MASTER DI STAMPO

Lo stampaggio con resine siliconiche DIRETTO non è molto impegnativo da realizzare soprattutto dal punto di vista della stampa 3D, ci sono solo da seguire minime regole di impostazioni di stampa.
In questo caso viene utilizzato delle impostazioni standard per stampa PLA. Se la finitura superficiale del pezzo fuso non è perfettamente liscia e non soddisfa le aspettative, si può eventualmente prendere in considerazione la possibilità di levigare l'oggetto MASTER appena stampato in 3D, in modo che la sua superficie sia il più liscia possibile.

PREPARARE LO STAMPO

Spruzzare tutte le superfici dello stampo con SPRAY per mold e fissare pezzi di stampo insieme con degli elastici.

Foto spray mold

MIXARE LE RESINE SILICONICHE

Avrete ora bisogno di preparare con la procedura di MIX ogni parte della resina siliconica singolarmente prima della miscelazione completa.

CONSIGLIO:
Assicurarsi di non muovere troppo energicamente la resina all'interno dei contenitori graduati, altrimenti si potrebbero generare bolle d'aria indesiderate che potrebbero inficiare il risultato finale dell'oggetto “cast”.


MISURA PER MIX DELLE PARTI IN SILICONE CON IL DYE

Foto mix A/B



Aggiungere la tintura DYE ad una delle due parti A o B (questo sarà specificato sulla confezione del silicone / colorante)

Foto colorante


Mescolare con la tintura

foto mix dye


Combinare parti A e B e mescolare.

Foto mix dye a/b


CONSIGLIO:
Mescolare lentamente per non creare bolle d 'aria. Controllare le istruzioni per la procedura di mix del silicone sulla confezione. Ci sarà senz'altro indicato anche il tempo necessario per lavorare il silicone fino a che non è pronto per la colatura nello stampo.

Foto stampo in 3 pezzi 1


Qui è stato usato uno stampo a tre pezzi, quindi è stato riempito solo circa ¾ dello stampo per tenere conto del terzo pezzo da inserire dopo.

Foto stampo in 3 pezzi 2


Dopo aver versato il silicone nello stampo, viene inserito un elemento che serve per realizzare il foro nella manopola al fine di creare un canale nella finale che permette l'inserimento della manopola al manubrio della bici.

APRIRE E RIMUOVERE

Potrebbe essere necessario un utensile piatto come quello mostrato qui sotto per fare leva quando si apre lo stampo. Aprire lentamente per non danneggiare l'oggetto all'interno.

Foto apertura stampo 1-2-3-4




PARTE FINALE

Qui, si può vedere la parte finale della manopola in silicone che siamo stati in grado di creare utilizzando uno stampo in 3D con del semplice PLA.

Foto parte finale manopola


Published with courtesy by MakerBot Learning - Powered by the MakerBot Learning Team

COME REALIZZARE ELEMENTI STAMPATI IN 3D PER IL METODO DI FUSIONE A SILICONE

STAMPAGGIO IN 3D ELEMENTI MASTER IN SILICONE

Lo stampo in 3D per elementi in silicone è un potente metodo di produzione che, quando combinato appunto con la stampa 3D, è in grado di consentire la realizzazione di più copie di un prodotto. È inoltre possibile creare un prodotto in un materiale che non è supportato dalla stampante 3D.

In questo TUTORIAL, vi saranno mostrate alcune delle migliori pratiche associate con la creazione di stampi in silicone con elementi stampati in 3D a basso costo.

I tempi di lavorazione variano a seconda di una serie di fattori. La creazione dello stampo in esempio con la propria macchina 3D necessita di circa 1,5 ore. Il Casting nello stampo per la realizzazione di elementi in silicone necessita di circa 15 minuti.

PRENDERE VISIONE DEI FILMATI ESPLICATIVI DI TUTTA L'OPERAZIONE:

FILMATO 1: CLICCAQUI

FILMATO 2: CLICCAQUI

STRUMENTI NECESSARI
Foto strumenti necessari


BOX stampato in 3D MOLD MASTER, BASTONICI PER SOSPESIONE STAMPATI IN 3D/ cubetti spaziatori stampati in 3D.
Master (la stampa che si sta plasmando)
Silicone
Resine e coloranti opzionale
Misurini per la miscelazione / attrezzi a bastoncino in legno per la miscelazione
Bomboletta a spruzzo di Mold
Colla a caldo o colla base cianoacrilato
Imbuto
coltello Ex-Acto
elastici, nastro, cinghie
Guanti
maschera respiratoria
Protezione per gli occhi

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FASE 1: SCEGLIERE UN FILE PER LA STAMPA 3D
E LA CREAZIONE DEL BOX MOLDING

Ottenere un file già fatto, di un oggetto che si desidera replicare o crearlo ex-novo in un materiale non supportato dalla stampante.
In questo esempio è stato scelto il tappo di una bottiglia di profumo che ci permetterà di capire tutto il processo necessario per realizzare lo stampo che ovviamente sarà simile a quello realizzato in modo più professionale e quindi idoneo alla ricerca e sviluppo di un prodotto da produrre in diversi modelli concettuali per prototipazione o produzione finale.

FASE 2: CREARE UN MOLD BOX PER LO STAMPO

Il passo successivo è quello di creare il nostro MOLD BOX. Questa sarà la struttura che conterrà il silicone da versare all'interno di essa. Il MASTER dovrà essere sospeso in questa struttura.

È possibile creare accessori per MOLD BOX da stampare in 3D come segue:
Anime per sorreggere gli oggetti
Cubetti spaziatori tipo mattoncini Lego
Sostegni stampati in 3D

Si è scelto di progettare e stampare il nostro MOLD BOX perché questo metodo ha alcuni vantaggi. La progettazione di MOLD BOX stampare in 3D consente di:
Stampa precisa di fori ed aperture in cui versare il silicone
Facile calcolo del volume necessario per il MOLD BOX specifico
Creare MOLD BOX che si adattano perfettamente alle parti che si prevedono per creare uno stampo in 3D
Ri-utilizzare i box di stampa per creare stampi multipli

Durante la stampa 3D il MOLD BOX non è necessario, esso fornisce un elemento riutilizzabile personalizzabile che altri metodi non possono produrre.

Foto progetto mold box 1-2


FASE 3: PREPARAZIONE E STAMPA

Poiché il processo di stampaggio con silicone non è molto esigente in termini di pressione e temperature applicate al MOLD BOX dello stampo MASTER in 3D, è possibile selezionare le impostazioni di stampa standard di un normale PLA o altro materiale usato per la stampa 3D.

Foto stampo 3d mold box


FASE 4: SUSPEND MASTER IN MOLD BOX

MATERIALE USATO:
MOLD BOX stampata in 3d, MASTER stampato in 3D, colla base cianoacrilato, bomboletta di Mold, SUPPORTI.

Foto A: Spruzzare il MOLD BOX, MASTER, gli elementi di tenuta con lo spray MOLD.


Foto B: Scegliere i punti dove incollare gli elementi di tenuta che attraversano da parte a parte il MOLD BOX


Foto C: Con il MOLD BOX stampato in 3D siamo stati in grado di incollare il MASTER direttamente sul foro dove poi versare il silicone durante la preparazione.

Foto D: Spruzzare di nuovo lo spray MOLD in buona misura a QB.

CONSIGLIO:
È possibile applicare le “sospensioni” al master utilizzando bastoncini, o aste realizzate in 3D precedentemente e poi incollati alla superficie del MASTER. I fori lasciati togliendo i supporti dal MOLD BOX saranno i punti dove il flusso di resina penetrerà appunto all'interno del BOX MASTER.

FASE 5: SILICONE (parti A e B) DA MESCOLARE ACCURATAMENTE

MATERIALE USATO: Silicone (parte A e B), Sticks di miscelazione

Il silicone per lo stampo è disponibile in due parti ben distinte, che devono essere miscelate sia singolarmente che una volta combinati con il suo indurente.
Mescolare lentamente utilizzando i bastoncini di miscelazione forniti nel kit.

Foto bottiglie silicone


FASE 6: MISURA

MATERIALE USATO: misurini calibrati

A: Determinare il volume di silicone necessario per riempire il vostro stampo
B: Misura quantità desiderata di silicone e induritore separatamente in due misurini calibrati.

Foto misurini calibrati: 1-2-3




CONSIGLIO:
Si è calcolato il volume di stampo riempiendo il BOX MOLD stampato in 3D con acqua e versato poi l'acqua in una tazza di misurazione per trovare volume esatto cubico.
Per due stampi di parti come quella mostrata, è sufficiente mescolare abbastanza silicone per riempire metà del volume dello stampo.

STEP 7: MIX DEL SILICONE

Una volta che avete misurato ogni parte, unire le due parti in una tazza di miscelazione e mescolare lentamente con un attrezzo di miscelazione.
In questa fase occorre essere prudenti e muovere la miscelazione in modo che non si creino bolle d'aria. Assicurarsi di raschiare bene i lati della coppa dove si è mescolato il silicone da versare nello stampo. Una volta che le due parti sono state accuratamente miscelate con un attenta opera di agitazione con bacchetta in legno, inizierà il processo di polimerizzazione.

CONSIGLIO:
Leggere con attenzione le istruzioni per la miscelazione del silicone indicate dal produttore. Il tempo indicato è quello valutato in media di quanto si deve lavorare e mescolare il silicone prima che catalizzi.

Foto mix silicone 1-2-3




FASE 8: OPERAZIONE DI RIEMPIMENTO - PRIMA PARTE

MATERIALE USATO: silicone miXATO, MOLD BOX e MASTER

Versare silicone nella prima metà del MOLD BOX.
Quando si versa, fare attenzione a farlo lentamente iniziando da un angolo del MOLD BOX e consentire al silicone di posizionarsi verso le parti del MOLD BOX fino al suo completo riempimento. Fermarsi quando il silicone raggiunge il livello massimo della parte superiore della prima metà del MOLD BOX.

Una volta che avete versato il silicone, inserire i piccoli cubetti stampati in 3D che servono per creare spazi negativi e consentire al silicone di adattarsi perfettamente in ogni interstizio dell'oggetto da riprodurre fermato all'interno del MOLD BOX. Li potrete rimuovere prima di versare il silicone quando sarà installata sopra la seconda metà del MOLD BOX.

Foto versamento silicone 1-2-3




FASE 9: TEMPO SOLIDIFICIAZIONE NEL MOLD BOX

A seconda di quale tipo di silicone si sta utilizzando, può richiedere da 75 minuti fino a 8 ore per solidificare. Temperatura ed umidità interesseranno i tempi di indurimento, quindi si consiglia di eseguire questa fase in un luogo a temperatura ambiente, non esposto ad umidità e luce diretta del sole.

FASE 10: ATTACCARE E PREPARARE LO STAMPO - PARTE SECONDA

MATERIALE USATO: 2° scatola MOLD BOX, hardware (dadi e bulloni)

Una volta che il nostro stampo è impostato correttamente, ci prepareremo per versare la seconda metà del silicone all'interno del secondo MOLD BOX.
A: Rimuovere PRIMA i cubetti spaziatori inseriti nel passaggio 8.
B: Collegare e fissare seconda metà del MOLD BOX.
C: Spruzzare lo SPRAY MOLD

Foto fase 10


FASE 11: VERSARE IL SILICONE NEL SECONDO STAMPO
PARTE SECONDA

Adesso, ripetere i passaggi 5-9 e riempire la seconda metà del vostro stampo utilizzando i metodi di cui sopra.

FASE 12: LET CURE

Foto fase 12





FASE 13: DISTRIBUZIONE SILICONE NELLO STAMPO E RIMOZIONE

MATERIALE USATO: Pinze oD un coltello Ex-Acto

Una volta che il silicone versato nelle due metà dello stampo si è solidificato, si è pronti a rimuovere la forma solidificata dall'insieme del MOLS BOX .

Foto A. Rimuovere le viti di TENUTA dal MOLD BOX


Foto B: distaccare le due metà del MOLD BOX e rilevare lo stampo

Foto C: Rimuovere il MASTER e tutti i sostegni.


FASE 14: MONTAGGIO E PREPARAZIONE DELLO STAMPO

MATERIALE USATO: Stampo master mold in silicone, spray per distacco dallo stampo, elastici

Ora ricomporremo il nostro stampo.

Foto A: Assicurarsi che tutte le parti dello stampo siano correttamente allineati con la spinatura dei fori di riferimento creati dai bastoncini di presa d'aria.


Foto B: I due elementi dello stampo vanno fissati assieme con degli elastici, cinghie o nastri adesivi, comunque sia oggetti di facile rimozione.


CONSIGLI:
La grande “soluzione” fornita dall'uso della stampa 3D per creare MOLD BOX è quella di progettare e stampare, con estrema velocità ad a costi molto bassi, una “scatola” capace di contenere lo stampo MASTER in silicone che a sua volta riesce a contenere la resina per realizzare l'oggetto finale, con possibilità di modificare il tutto in tempi relativamente brevi. Questo facilita l'azienda nell'essere reattiva ad ogni richiesta di mercato, con costi produttivi molto bassi e soprattutto senza attendere tempi morti dovuti alla necessità di riprodurre un nuovo stampo in acciaio modificato nella sua forma nuova.

Fare molta attenzione che tutti i fori ed i passaggi preposti per la realizzazione dell'oggetto finale in resina, all'interno dello stampo in silicone, dovranno essere ben collegati fra loro al fine di evitare intasamenti di percorso della resina durante il suo sversamento all'interno dello stampo. Inoltre assicurarsi che le due parti dello stampo in silicone siano ben collegate senza fori o piccole aperture che facciano fuoriuscire la resina da versare all'interno.

FASE 15: MISURAZIONE RESINA NECESSARIA
ED AGGIUNTA DEL COLORANTE

Strumenti usati: Resina (parte A & B), misurini, bastoncini per mix, tintura.

Proprio come come fatto precedentemente con il silicone, sarà ora necessario misurare ogni parte della miscela di resina, tenendo conto del volume necessario per creare appunto l'oggetto finale.
Se avete fatto diversi stampi, potete mescolare una maggiore quantità di resina e versarla poi nei diversi stampi in una sola volta.

Foto mix resina 1-2-3




FASE 16: MISCELARE LA RESINA

Unire le due parti della miscela di resina e mescolare bene facendo attenzione che non si creino bolle d'aria nel mix.

Foto resina in mix

CONSIGLIO:
Le resine in genere hanno un "pot-life" ( tempo di preparazione ) più breve del silicone, nel senso che saranno pronte più velocemente.

FASE 17: VERSAMENTO DELLA RESINA NELLO STAMPO

Attrezzi necessari: Imbuto

Una volta miscelata la resina, versarla immediatamente nell'apertura dello stampo in silicone, utilizzando un imbuto.
Versare lentamente da non riempire troppo velocemente di resina lo stampo ed evitare fuoriuscite durante il riempimento.
Qualsiasi resina che rimane nel contenitore di miscelazione si indurisce, ma in genere può essere rimossa in un tempo successivo.

Foto versamento resina


FASE 18: LET CURE

Una volta versata, permettere alla resina di solidificarsi per la giusta quantità di tempo necessaria.

Foto tempo solidificazione resina


FASE 19: APRIRE LO STAMPO E RIMUOVERE
LA PARTE SOLIDIFICATA
Strumenti usati: Pinze

Una volta che il resina si è indurita, è possibile aprire lo stampo e rimuovere la parte “cast” finale. E' possibile a volte che piccole quantità di resina “fuggono” dalla sede di stampo, questo viene chiamato in gergo "flash". Il “Flash” dovrà essere rimosso dalla parte attraverso una post-elaborazione.

Foto rimozione cast finale



PARTE FINALE

Nella foto di seguito, si può vedere il tappo della bottiglia di profumo creato in vari colori e opacità differenti utilizzando la tecnica dello stampaggio di silicone.

Foto parte finale


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