Изготовление мастер-модели с помощью трехмерного моделирования на компьютере с последующим выращиванием ее из полимера на станке.

Наиболее современный и распространенный в ювелирной промышленности способ. Им можно создавать модель высокого качества любой сложности. Прамодель создается следующим способом: на компьютере в программах трехмерного моделирования (3DStudioMax, Rhinoceros, Matrix) строят 3Dмодель ювелирного изделия. Затем эта модель при помощи специальных программ переносится на оборудование (восковые 3D-принтеры, стереолитографические установки, станки с числовым программным управлением) для дальнейшего выращивания или вырезания модели из специального выжигаемого состава (воск). Выращенную модель нужно отлить в металле и обработать до надлежащего качества поверхности, затем с готовой мастер-модели можно снимать пресс-формы.

Этот способ создания мастер-модели требует от художника-модельера, помимо знаний областей ювелирного дела, еще и владения трехмерными программами и программами, соединяющими модель на компьютере, с оборудованием, на котором эта модель изготавливается в специальном материале.

Изготовление мастер-модели фрезерованием

Является одним из возможных способов получения мастер-модели как из металла, так и прамоделей из различных материалов, например, из воска или дерева.

Фрезерование является распространенным видом механической обработки и представляет собой обработку материала фрезами. В большинстве случаев ими обрабатываются плоские или фасонные линейчатые поверхности, но могут обрабатывать и наклонные поверхности. Процесс ведется многолезвийными инструментами - фрезами. Фреза представляет собой тело вращения, у которого режущие зубья расположены на цилиндрической или на торцовой поверхности. В зависимости от этого фрезы соответственно называются цилиндрическими или торцовыми, а само выполняемые ими фрезерование - цилиндрическим или торцовым.

Для выполнения большей части фрезерных работ используются вертикально-фрезерные станки. С их помощью производятся самые распространенные работы: сверление, зенкерование, вытачивание отверстий на металлических деталях. Вертикально-фрезерные станки имеют ручное, автоматизированное или управление с системой ЧПУ. В таком станке главное движение задает фреза, а заготовка вращается по мере необходимости и интенсивности ее обработки. Движение заготовки, закрепленной на столе, может быть криволинейным и прямолинейным. Вертикально-фрезерные станки также позволяют работать с пластмассой и сплавами металлов. Даже сталь и чугун с легкостью поддаются обработке на вертикально-фрезерном станке. Кроме того, нередко они дополняются такими элементами, благодаря которым значительно расширяется область их применения. Вертикально-фрезерный станок в этом случае приобретает большие технические возможности. Оборудование данного типа также используется для фрезерной обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей, спиральных деталей, штампов и других деталей.

Используемые материалы

Основные материалы.

К основным материалам относятся большей частью металлы и их сплавы (хотя возможно использование и пластиков), так как мастер-модель должна отвечать строгим требованиям по качеству. Ее материал не должен менять свои свойства, разрушаться в процессе вулканизации или химически взаимодействовать с резиной. Мастер-модели изготавливаются из золота, серебра, латуни, меди или другого твердого металла (сплава) с температурой плавления выше 300 °С. Наиболее распространенными в ювелирном деле являются серебро 925 пробы и медно-никелевые сплавы: мельхиор, нейзильбер.

Сплав серебра системы СрМ 925 (стерлинговое серебро) - самый распространенный. Плотность - 10,36 г/см3, интервал температур плавления 779-896°C. Тягучий, пластичный, ковкий, имеет хорошую способность к формоизменению при обработке и может быть протянут в тонкую проволоку. Чтобы предотвратить старение, сплав после отжига необходимо подвергать закалке. Прекрасно подходит для изготовления плавных и мягких мастер-моделей, а также изделий сканно-филигранной направленности.

Мельхиор - медно-никелевый сплав с содержанием никеля от 18 до 20%, иногда с добавками железа и марганца. Температура плавления 1170°С (зависит от конкретного состава сплава). При повышенном содержании никеля имеет красивый белый цвет с зеленоватым или синеватым отливом. Устойчив к коррозии. Довольно пластичен, легко обрабатывается, паяется, полируется, сохраняет форму, что позволяет использовать его в качестве материала для мастер-моделей. Рекомендуется для изготовления четких, геометрических форм.

Нейзильбер (аргентан)- сплав меди с 5-35% никеля и 13-45% цинка. Характеризуется коррозионной устойчивостью, твердостью, повышенной прочностью и упругостью при деформации, удовлетворительной пластичностью в горячем и холодном состоянии. Имеет серебристый цвет. Легируют свинцом для лучшей механической обработки.

Бронза - используются в основном оловянные: сплавы системы медь-олово. Наиболее распространены сплавы меди с содержанием 5-10% олова благодаря их высоким литейным качествам (жидкотекучести, малой усадке), а также прочности и стойкости против коррозии.

Вспомогательные материалы.

К вспомогательным материалам относят материалы, необходимые для создания прамоделей, то есть различные, чаще неметаллические, материалы как воск, пластики, глина, пластилин, дерево, природные материалы и прочее. Наиболее распространенными материалами в этой группе являются разнообразные воски: модельные и для выращивания.

Модельные воски используют в случаях, когда требуется получить сложную, криволинейную и пластичную модель. Для таких моделей производство из металла или проектирование в 3Dпрограммах затруднительно, поэтому создание модели из воска наиболее целесообразно, так как воск проще обработать и ему можно придать любую форму. Также он лучше всего позволяет быстро передать объемную форму и мелкие нюансы образа. Модельные воски различаются по твердости и пластичности. Также их можно разделить на воски для вырезания, лепки и другие (водорастворимые, для ремонта восковых моделей и т.д.). Выпускают воск в виде блоков, брусков, заготовок, пластин, проволоки. Основными производителями всех видов воска являются фирмы "Ferris", "Kerr", "Matt".

Самыми популярными восками для резьбы являются воски " Ferris File - A - Wax ": зеленый, фиолетовый и синий.

Зеленый воск - наиболее твердый, возможно прорезать наиболее тонкие детали и сложные рельефы, прекрасно полируется. Легко режется, однако есть вероятность сколов при сильном заглублении инструмента. Хорошо обрабатывается напильниками, надфилями с образованием опилок и бормашиной на высоких оборотах без оплавления. Плавится при 105°С, превращаясь в подвижную жидкость, быстро застывает и после застывания становится мягче.

Фиолетовый воск - наиболее универсален, более гибок и легче режется, чем зеленый, но также есть вероятность сколов. Сложнее в обработке бормашиной и напильниками, так как более вязок, в связи с чем инструменты быстро забиваются. При оплавлении становится вязким и непригодным для резьбы.

Синий воск - очень гибкий, по свойствам наиболее приближен к древесине белой сосны. Идеален для резки ножом, образует стружку (прочие виды ее не образуют), но плохо поддается обработке бормашиной, так как вязок и при высоких оборотах оплавляется. Рекомендуется обрабатывать с малыми скоростями и инструментами я редкими зубьями. При плавлении более похож на аморфное вещество.

Среди восков для лепки самыми известными являются " Ferris Mold - A - Wax ". Поставляются в виде пластин толщиной 0,3-1 мм. Позволяют придавать изделиям любую форму, их можно лепить, скручивать, прокатывать, штамповать. Бывают двух видов: красный и черный.

Красный воск - лепится и формуется при температуре тела (36°С), при комнатной (≈25°С) хорошо держит форму. Илеально подходит для снятия разнообразных слепков и в качестве основы для вдавливания деталей из твердого воска.

Черный воск - более твердый. Температура плавления - 76°С, инжектируется. При охлаждении твердеет и пригоден для резьбы.

Для выращивания 3D моделей могут использоваться и разнообразные пластики и полимеры (фотополимеры, в частности). Среди восков для выращивания наиболее используемы воски Indura. Эти воски бывают двух типов: InduraCastиInduraFill.

InduraCast - литейный воск для высокоточных моделей, легко фрезеруется. Адаптирован для литья по выплавляемым моделям, не оставляет золы после выжигания при прокалке опоки. По физическим свойствам похож на модельный воск, имеет голубой цвет. Плавится при температуре 94 -106°С.

InduraFill - воск поддержки, легко растворимый воск пурпурного цвета. InduraFill надежно поддерживает части модели во время печати, имеет низкую температуру плавления 49 - 70°C, легко удаляется после печати в специальной камере очистки моделей, заполненной раствором BioActVSO.

Также к вспомогательным относятся материалы, помогающие создавать модели непосредственно из металла, например, бура, борная кислота для пайки.

 

2.
Разработка ювелирного гарнитура