보석 3D 프린팅 방법에 대한 초보자 안내서

적층 제조 기술의 성장으로 보석 생산만큼 유망한 산업은 거의 없습니다. 3D 프린팅을 사용하면 이러한 패션 액세서리 항목에서 전체 범위의 금형과 때로는 직접 재료 처리를 통해 새롭고 새로운 형태를 만들 수 있습니다. 적층 가공은 또한 다양한 제조업체가 다양한 패션 액세서리 디자인을 신속하고 정확하게 테스트하고 프로토타입을 만들 수 있는 능력을 제공했습니다.

장신구를 준비하는 전통적인 방법은 수공예 또는 왁스 주조가 필요했는데, 둘 다 인적 오류가 발생하기 쉽고 3D 프린팅보다 느린 경우가 많습니다. 이것은 기계 정밀도뿐만 아니라 훨씬 더 나은 반복성과 사용 용이성을 제공하는 적층 제조 분야에서 독특한 기회를 제공합니다. 또한 훨씬 더 쉽게 패턴을 재현하고 개발할 수 있도록 디지털화를 증가시킵니다.

그러나 리드 타임이 단축되고 끝 모양에 대한 제어가 강화되었음에도 불구하고 3D 인쇄 도구를 선택할 때 여전히 고려해야 할 사항이 많습니다. 보석을 인쇄하는 방법에는 여러 가지가 있으며 고유한 장점과 단점, 기술 및 소프트웨어 옵션이 있습니다. 이 기사는 이러한 각 요인에 대해 설명하는 것을 목표로 합니다.

인쇄에 대한 접근

일반적으로 모든 보석 인쇄 방법과 기술은 직접 및 간접 3D 인쇄의 두 가지 주요 범주로 나뉩니다. 전자는 말 그대로 최종 재료를 사용하여 보석을 직접 인쇄하는 형태입니다. 반면 간접 인쇄 방식은 석고나 왁스와 같은 재료를 사용할 수 있는 보석 생산 공정을 위한 주형이나 주물 패턴을 만듭니다.

직접 인쇄 대부분 선택적 레이저 소결 또는 용융이 포함되며 몰드 또는 패턴을 만드는 것보다 훨씬 덜 일반적입니다. 캐스트와 몰드에 의존하는 공법으로는 만들 수 없는 형태와 형태의 가능성을 더 넓힐 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 여전히 인기가 훨씬 낮습니다.

다이렉트 프린팅이 인기를 얻는 것을 막는 많은 금지 요인이 있지만 가장 큰 요인은 기술이 비싸고 종종 10만 달러에 달하는 기계에 의존한다는 것입니다. 더 저렴한 기계를 사용할 수 있지만 전문적인 규모의 보석 인쇄에 필요한 빌드 볼륨이 없는 경우가 많습니다.

또 다른 금지된 문제는 보석을 만들기 위한 재료가 비싸고 이를 위한 분말이 고가일 수 있다는 것입니다. 특히 많은 형태의 용융 및 소결이 많은 폐기물을 생성하기 때문입니다. 유사하게, 레이저 기반 방법은 금과 은과 같이 반사율이 매우 높은 재료에 문제가 있습니다. 불가능하지는 않지만 기존 방법 및 간접 인쇄보다 번거롭습니다.

간접 인쇄 방법은 종종 3D 프린트 보석에 가장 인기 있는 방법인 매몰 주조에 의존합니다. 이것은 최종 사용 보석 조각을 직접 생산하는 것이 아니라 다양한 보석 조각의 매우 상세한 왁스 모델의 3D 프린트를 생산하여 나중에 주형을 만드는 데 사용된다는 의미입니다.

3D 프린팅과 종종 왁스 또는 석고를 사용하는 기존의 금형 제조 기술을 결합합니다. 이를 위해서는 사용자가 SLA(스테레오리소그래피) 또는 DLP(디지털 광 처리)를 사용하여 수지로 주조 가능한 모델을 3D로 인쇄해야 합니다. 그런 다음 3D 인쇄된 모델을 석고로 덮어 금형을 만듭니다. 석고가 굳으면 수지가 배수되고 액체 금속이 부어집니다.

거기에서 전통적인 금속 주조 공정입니다. 즉, 금형이 경화되기를 기다린 다음 금형을 고온 환경에 두는 것입니다. 금속이 굳으면 금형을 제거할 수 있습니다. 그런 다음 사용자는 조심스럽게 항목을 꺼내고 광택 등의 사후 처리 단계를 적용해야 합니다.

이 방법의 가장 큰 장점은 보석을 만들기 위해 특별한 형태의 금속이 필요하지 않으며 거의 ​​모든 금속을 사용할 수 있다는 것입니다. 또한 복잡해 보일 수 있지만 기존 제조 방식보다 훨씬 빠른 생산이 가능합니다. 그것이 만드는 주형은 매우 높은 가치를 가질 수 있거나 전통적인 방법으로 재현할 수 없는 품질을 가질 수 있으며 필요에 따라 성형을 위한 패턴을 쉽게 재현할 수 있습니다.

기술

간접 인쇄 및 금형 패터닝에는 언급해야 할 기술이 많이 있습니다. SLA와 DLP는 모두 금형 패턴을 생성하는 데 매우 일반적이지만 두 기술 간에는 고려해야 할 주요 차이점이 있습니다. 우선 DLP 프린터는 프로젝터를 수용해야 하므로 SLA 프린터(일반적으로 말함)보다 큽니다. SLA와 DLP는 일반적으로 광중합체를 사용하며 특히 보석 주형을 위한 전용 재료를 많이 사용하여 엄청난 수준의 부품 복잡성과 정밀도를 달성할 수 있습니다.

SLA 측면에서 Formlabs Form 2는 보석상과 제조업체 사이에서 매우 인기가 있습니다. 저렴하고 고품질의 광조형 인쇄 시스템을 제공하며 패턴 성형에 적합합니다. Formlabs Castable Resin은 또한 이러한 인쇄물이 더 나은 패턴을 허용하도록 합니다.

가격면에서 DLP 기계는 일반 소비자에게 더 저렴할 수 있지만 두 기술 모두에서 고급 기계는 5자리 가격 범위에 이를 수 있습니다. 특정 기계는 보석 제조를 전문으로 하는 이러한 형태 내에서 하위 기술을 제공합니다. 한 가지 예가 EnvisionTEC의 Vida cDLM 장치입니다. CDLM(Continuous Digital Light Manufacturing) 기술은 고해상도와 고속을 제공합니다. 이와 같은 기술은 또한 지지 구조의 필요성을 줄여 마무리 문제를 줄일 수 있습니다.

보석 전용 프린터의 또 다른 세트는 S300, S350 및 S390과 같은 기능이 있는 Solidscape의 S 시리즈입니다. 이 기계는 왁스 패턴을 직접 주조한다는 점에서 약간 다릅니다. 이것은 합리적인 신뢰성으로 더 빠른 인쇄를 제공하는 Solidjet 기술을 사용합니다. 이 회사는 또한 정확하고 쉽게 제거할 수 있는 부품을 생산하기 위해 함께 작동하는 핸즈프리, 분해 가능한 지지대가 있는 전용 재료를 제공합니다. 또한 무독성 물질로 작동하므로 사용자가 장갑을 다룰 필요가 없습니다.

https://youtu.be/Iy15UN_fuOA

전용 보석 직접 인쇄 기계는 드물지만 존재합니다. Cooksongold는 이 분야에서 어느 정도 성공을 거두었으며 심지어 보석 제조업체와 함께 다양한 컬렉션을 주최했습니다. M 080 Direct는 DMLS(Metal Laser Sintering) 기술을 사용하며 금형 없이 보석을 가공할 수 있습니다. 이 프린터는 과거 다양한 전시회에서 선보였던 것처럼 금과 백금과도 잘 어울립니다. 레이저로 미세 금속 분말을 녹여 작동하여 자유형 표면, 중공 섹션 및 관절 부품과 같은 매우 복잡한 형상을 생성합니다.

소프트웨어

디지털 워크플로우를 사용하여 사용자는 CAD 소프트웨어 도구를 적용하고 디지털 방식으로 자신의 디자인을 생성하여 3D 프린터로 재현할 수 있습니다. 이를 통해 패턴을 형성한 다음 금형 자체로 주조할 수 있습니다. 포지티브 패턴이 소진된 후 프로세스는 기존 주조와 동일한 경로를 따릅니다. 이 방법은 전통적인 주조에서 예상되는 많은 수동 단계를 생략한다는 점에서 유용합니다. 또한 시간이 많이 소요되는 단계를 제거하고 원하는 대로 디자인 자체를 재현, 수정 및 인쇄하기가 훨씬 쉽습니다.

TinkerCAD와 같은 일반적인 용의자 외에도 원래 소프트웨어가 보석 제작 및 디자인 목적이 아니더라도 다양한 보석 금형 패턴을 인쇄하는 데 유용할 수 있는 소프트웨어가 많이 있습니다. 보석 인쇄 소프트웨어는 상당히 비쌀 수 있지만 더 빠른 제작이나 복잡한 디자인 측면에서 많은 것을 제공할 수 있습니다.

https://youtu.be/R_EzGNdLe_w

Rhino3D 건축 및 산업 디자인에서 자주 사용되는 인기 있는 소프트웨어이지만 RhinoGold라는 보석 전용 버전이 있습니다. 귀걸이, 팔찌, 펜던트, 이터니티 밴드 등과 같은 조합을 위한 다양한 구성 요소와 추가 기능을 제공하는 동시에 매우 상세한 보석 조각을 위한 복잡한 디자인을 허용합니다. 더 빠르고 복잡한 것을 만들기 위해 템플릿과 도구를 만들었습니다. RhinoGold에는 모델링 모듈과 조각 모듈이 포함되어 있어 3D 보석 모델을 만드는 데 효율적인 소프트웨어입니다. 오리지널 Rhinoceros는 RhinoJewel과 함께 보석상들 사이에서도 인기가 있습니다.

매트릭스 마찬가지로 보석도 마찬가지입니다. 이것은 일반적으로 매우 복잡한 도구로 간주되므로 초보자에게는 권장되지 않습니다. 그러나 매우 흥미롭고 독특한 디자인이 가능하며 Rhino와 동일한 기능이 많이 있습니다. 단계별 작성 도구를 통해 창의적인 탐색이 가능합니다.

보석 디자인 소프트웨어 스펙트럼의 쉬운 측면에서 3Design을 찾을 수 있습니다. . 인터페이스와 그래픽은 비디오 게임 기술에서 영감을 받아 소프트웨어가 최종 인쇄물의 사실적인 시뮬레이션을 생성하는 데 도움이 됩니다. 3Design은 마스터하기 쉽지만 재미있는 액세서리와 패션 아이템을 생산하지 못하는 것은 아닙니다.

JewelCAD 는 예술적이고 세련된 디자인을 만드는 데 있어 자유도가 높은 강력한 모델링 도구를 제공하는 또 다른 3D 자유형 표면 기반 솔리드 모델러입니다. JewelCAD는 아시아의 보석 제조업체들에게 매우 인기가 있습니다. 도구가 유연하고 직관적이며 약간의 노력으로 쉽게 배우고 사용할 수 있기 때문에 그 이유를 쉽게 알 수 있습니다.

다른 소프트웨어 솔루션이 많이 있으며 보석용이 아닐 수도 있지만 여전히 작업을 완료할 수 있는 솔루션이 많습니다. 배우는 데 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들 수 있으므로 가장 친숙한 도구를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 이미 알고 있는 모델링 소프트웨어가 있다면 그대로 사용하는 것이 가장 좋습니다.