3D列印PLA材質鑄造成金屬材質不是夢

一直以來有很多客戶總是問我們的3D列印機可以印金屬嗎?答案是不可以。但是客戶需要打樣的材質必需要用金屬的,因為要測試實際樣品的耐熱、耐壓、損耗...等特性,或是要做治具,或是特殊模具,所以不能用PLA塑膠材質取代,因此一直以來客戶總是用光固化的3D列印機來做脫模鑄造,如同我們幫客戶做蠟模代印一樣,但是光固化的3D列印機雖然精度很高,但是材料成本高、列印範圍小這二個缺點讓3D列印翻模成金屬一直侷限於精工品,如戒指、珠寶等。

3D列印金屬,光固化,KINGSSEL, 3d代印服務
3D列印金屬,3D代印,KINGSSEL, PLA, 鑄造

但是今天小編要告訴大家,PLA其實也是可以用脫蠟鑄造的方法變成金屬。

鑄造的定義: 將熔融的金屬液倒入預先做好的模穴內。而模穴的形成,我們可以先利用3D列印機印出要鑄造成型的物件,再將調配耐火粉末與矽酸乙脂的泥漿黏附在蠟模表面後再淋砂並重複數次,加熱脫PLA且烘乾燒結後澆鑄,即可形成模穴。

用KINGSSEL1820列印出PLA模型。

用KINGSSEL1820列印出PLA模型。

但是不論你是要鑄造怎樣的金屬,都有一定的收縮裕度,所以通常我們在用3D列印機時要就要鑄造的材質先放大列印,一般情況是(1)鑄鐵加10/1000。(2)鋁鎂合金等輕金屬加13/1000。(3)青銅、黃銅等重金屬加15/1000。(4)鑄鋼加20/1000。多虧了桌上型3D列印機,操作便宜、材質便宜的優勢,所以要印不同的模型是一件很簡單的事。

經過包模脫PLA鑄造成鑄鐵材質。

經過包模脫PLA鑄造成鑄鐵材質。

當我們把模型印好之後,也把模具做好了,接下來就是要加熱脫PLA模型且烘乾燒結後澆鑄,以往是用蠟材質只要100度左右就能把蠟脫除,而PLA塑膠則需要1000度就會變成粉末,這樣我們就能形成模穴。

接著再澆鑄,然後去割與切割,最後修磨鑄件,就能得到一個完全的金屬模型。如下圖: 

圖片取自於鑄造學。

圖片取自於鑄造學。

除此之外,鑄造的過程並不都一定要使用沾漿淋砂的方式鑄造。也可以使用矽膠模或其他石膏模的做法,舉例來說:  先完成模型設計與製作的部分,再經過矽膠模的作法,來形成另一組蠟模。蠟模完成後就可以選擇要使用沾漿淋砂或石膏模的方式,而如果選用矽膠模或石膏模的作法會比較容易。

再來如果我們能搭配3D列印機加法製造的特性,則我們就能創造出與以往不一樣的產品,如下圖的縷空的熊或是一體成型就可以動的手。

此為金屬色PLA列印成品。

此為金屬色PLA列印成品。

而要能印出這麼好的成品,就需要一台有工業級水準的桌上型3D列印機,想看介紹請點我