金属粉末3D打印用于珠宝首饰快速制造

发表于 2017-6-30 14:18:19 显示全部楼层 0 2817

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首饰的制作需要非常繁复的工艺步骤,首先来介绍一下传统的首饰制作流程:

首先根据概念设计的图形雕刻出蜡版,再采用失蜡铸造的方法倒出银版,银版制作完成进行胶膜压制,采用胶膜来批量制作蜡版,将制作完成的蜡板进行种蜡树,灌入石膏固定,烘焙完成之后进行浇铸,待金属凝固之后即可取出铸造完成的金属饰品,将饰品依次剪切下之后进行后续处理。

采用该步骤制作首饰,对从业人员的工艺水平要求极高,而且工序繁琐,最快需要15天。在倒出银版、压制胶膜、批量制作蜡板等过程中由于累积误差极易损失首饰精度和细节,对于几件至几百件的小批量制造成本也会更高。

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近年来3D打印工艺逐渐应用到首饰的制作中,其应用主要有两种方式,一种是蜡模的打印可以省去手工雕蜡版的步骤,另一种是金属打印,可以直接打印银版或铜版从而省去手工雕蜡版和倒出银版的步骤,这两种方式都可以缩短制版周期,但后者可以进一步提升精度以及设计自由度。

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以上介绍是基于首饰的批量制作,但在个性化制作单件的情况下,则可以通过金属打印直接获得。

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然而金属打印的饰品与失蜡铸造的饰品在品质上还是有一些差别。通过失蜡法翻铸的饰品表面光滑,而打印的饰品表面粗糙度较高,颗粒感很强,需要优化工艺来改进上表面与侧面质量。此外,金属打印的饰品若实现应用就必须在后处理上下功夫。

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打印出来的产品一般需要经过喷砂,采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂 )高速喷射到被需处理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获的一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。同时喷砂带来的不好的效果就是容易将饰品的一些细节打掉。

饰品的整体或局部需要借助研磨工具加以矫正或整形,加工到平整、光滑为止,使整个产品线条清晰,花式均匀、对称。涉及的工艺包括锉、磨、整形、打飞碟以及推平等。

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首饰研磨完之后须进行抛光。抛光工艺就是产品使用抛光设备和抛光材料对产品进行表面精细加工的具体工艺。抛光后的产品具有高光洁度和光亮度,金属表面不能有任何杂质,砂洞或伤痕。涉及的工艺有滚筒抛光,砑光,布轮抛光,电解抛光,电镀等工艺。

滚筒抛光工艺,用不锈钢磨料和活性有机合成溶液放入滚筒,随旋转摩擦使表面平整光亮。

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砑光工艺,砑光全部以手工进行,用特制砑刀在首饰表面来回推动,这项工艺需要一定的技术和手法。

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布轮抛光,工作时一般用附有磨料的布、皮革或木材等软质材料的轮子(或者用砂布、金属丝刷)高速旋转以擦拭工件表面,提高其表面光洁度。

电解抛光,饰品在特定条件下的溶液中,由于化学侵蚀作用,饰品表面被溶液整平,使饰品表面光亮。

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电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极,金属板作为阳极,接直流电源后,在零件上沉积出所需的镀层。利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,例如增进抗蚀能力及耐磨能力等,还可以修复磨损和加工失误的工件。

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近年来首饰打印逐渐在贵金属方面展现前景,包括黄金、白金、红纯金、银等材料,然而将成型仓加满粉带来的成本就非常昂贵,并不适合大批量的定制。目前国内已有厂家采用金属打印来制造不锈钢首饰,为金属打印的应用提供了一个方向。

文章部分内容来自华曙,由创想智造3D打印网编辑整理。
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