Historiquement, deux techniques ont été au cœur de l'industrie de la joaillerie : la fabrication manuelle, et le moulage à la cire perdue. Les deux techniques exigent un niveau d'expertise élevé, prennent du temps, et toute erreur au cours du processus peut coûter très cher.
Mais aujourd'hui, la conception numérique et l'impression 3D sont prêtes à révolutionner ces techniques ancestrales. Compléter les techniques traditionnelles avec des techniques numériques telles que l'impression 3D de bijoux offre de nouvelle possibilités de conception et de production aux joaillers, ainsi que de nouvelles possibilités attirantes de personnalisation pour leur clients.
Introduction au moulage pour les bijoux imprimés en 3D
Ce livre blanc explique comment couler des bijoux très fins à partir de modèles imprimés en 3D, et comment fonctionne le moulage direct à la cire perdue pour la fabrication de moules.
Le processus numérique améliore les techniques traditionnelles
La production de joaillerie en impression 3D améliore les principes du moulage à cire perdue grâce aux avantages de la conception numérique et du procédé de fabrication numérique.
Avec les moulages à cire perdue traditionnels, les joaillers sculptent à la main un modèle dans de la cire, ce modèle en cire est ensuite placé dans un moule pour être brûlé, puis le métal précieux comme de l'or ou de l'argent est coulé dans la cavité du moule pour créer la pièce. Pour obtenir l'apparence finale brillante du bijou, le joailler polit la pièce.
Dans le processus numérique, les joaillers utilisent des outils logiciels CAO pour créer numériquement des conceptions, et une imprimante 3D professionnelle pour produire des modèles de bijoux imprimés en 3D qui peuvent ensuite être moulés. Après le brûlage du moule positif, le processus est le même qu’avec le moulage à modèle perdu traditionnel. Grâce aux techniques numériques, le besoin de travail manuel fastidieux est moindre, et le modèle en lui-même est facile à conserver, modifier, et reproduire quand cela est nécessaire.
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Comment les joaillers et leurs clients bénéficient de ces avancées techniques
Un nouveau monde s'offre à la joaillerie personnalisée
Jusqu'à présent, la complexité du processus de conception et de production faisait des bijoux personnalisés un privilège coûteux. Avec les outils numériques, les joaillers ont déjà commencé à offrir des créations personnalisées à leurs clients, soit comme service de base, soit comme valeur ajoutée. Les personnes qui se rendent aujourd'hui chez un bijoutier pour demander une bague de fiançailles ont souvent la possibilité de faire réaliser un modèle unique sur mesure.
Les pièces d'essai imprimées en 3D réduisent considérablement les délais de retour entre le joailler et le client.
Le joailler et le client peuvent discuter ensemble du design, et une heure plus tard, le client peut avoir en main et essayer un modèle physique de la bague. Dans la joaillerie de détail, la conception sur site associée à la vitesse d'impression 3D ont considérablement réduit les délais de retour entre le joailler et le client.
Il est plus simple et plus rapide de passer de la conception à la production, car il n'est plus nécessaire de sculpter à la main des moules uniques. Les pièces d'essai peuvent être personnalisées selon les demandes du client, imprimées à nouveau en 3D, puis fabriquées avec un moule à cire perdue, ce qui réduit considérablement les coûts de fabrication de pièces uniques et personnalisées en joaillerie imprimée en 3D.
Liberté de conception
Avec l'impression 3D, les joaillers peuvent créer des pièces qui seraient incroyablement difficiles à sculpter à la main de manière traditionnelle. Les avancées technologiques en matière de résine polymères pour les moulages définissent de nouveaux standards de qualité grâce à une imprimante 3D de bureau abordable.
Les modèles de joaillerie imprimés avec Castable Wax 40 Resin de Formlabs ont la finition de surface lisse caractéristique de l'impression 3D par stéréolithographie et des paramètres d'impression précis. Grâce à un laser contrôlé avec précision, des détails de conception extraordinaires comme des filigranes délicats, des textes en relief et des paramètres de sertissage en pavé détaillés peuvent être capturés avec une netteté étonnante.
L'impression 3D stéréolithographique peut reproduire des caractéristiques complexes qu'il serait difficile de sculpter à la main.
Maintenant que ces anciennes restrictions sont levées, nous voyons les joaillers équipés de matériel numérique créer des designs complètement nouveaux aux États-Unis, mais aussi en Asie du Sud, en Asie-Pacifique, et au Moyen-Orient.
Des bagues universitaires lourdes aux bijoux complexes : fonderie facile avec notre matériau le plus récent
Dans ce webinaire, Patrick Diggins, notre responsable du secteur vertical de la joaillerie, vous expliquera comment Castable Wax 40 Resin peut vous aider à repousser les limites de la conception et de l'efficacité de la production.
Production en série plus facile
Non seulement les outils numériques facilitent la personnalisation des bijoux, ils permettent aussi de réaliser des modèles simples à produire en série.
Les moules en caoutchouc vulcanisé sont utilisés pour produire de nombreux modèles en cire pour la fonte à la cire perdue, mais le master est traditionnellement fabriqué à partir d'un modèle en cire sculpté à la main et destiné à la fonte.
Les imprimantes 3D sont capables de produire des maîtres pour la fabrication de moules par vulcanisation à température ambiante (RTV) et même en caoutchouc vulcanisé à haute température.
Les modèles de bijoux directement imprimés en 3D peuvent être utilisés pour la fabrication de moules par vulcanisation à température ambiante (RTV, room temperature vulcanization) et par vulcanisation à haute-température de caoutchouc naturel.
« Avec la qualité obtenue grâce à l'impression 3D SLA et la technologie de Formlabs, on peut passer directement de la pièce imprimée en 3D au master de moule », a déclaré Amos Dudley, Responsable Produits Joaillerie chez Formlabs. « Le fini de surface est déjà si lisse que très peu de travail de finition est nécessaire. On peut alors l'utiliser comme moule en caoutchouc pour créer les pièces en cire finales qui vont être utilisées en production. »
Moulage de caoutchouc vulcanisé avec des masters imprimés en 3D
L'impression en 3D avec des matériaux haute performance permet aux joailliers et aux mouleurs de tirer profit des technologies numériques pour améliorer leur processus de production. Découvrez maintenant comment l'impression 3D peut être utilisée pour produire des pièces en métal de petite taille.
Des joaillers indépendants concurrentiels
Quand une nouvelle technologie est enfin mise à la disposition du grand public, son prix est souvent élevé et les interfaces sont complexes, ce qui restreint son utilisation aux quelques-uns avec de vastes moyens financiers et de solides connaissances techniques. Les générations précédentes d'imprimantes 3D de joaillerie nécessitaient à la fois une maintenance importante et un opérateur qualifié, en plus d'un investissement de plusieurs milliers de dollars qui les limitait aux plus grands fabricants de bijoux et aux entreprises de moulage. Néanmoins, Dudley remarque que « l'impression 3D est devenue bien moins chère, ce qui offre des opportunités uniques aux joaillers indépendants. »
Le prix moins élevé et la technologie de meilleure qualité de l'impression 3D de bijoux ont fait du processus numérique une méthode de production industrielle viable. « Dans les années à venir, nous allons voir une tendance croissante dans ce secteur, avec de petits joailliers adoptant ces technologies et devenant moins centralisés, » a-dit Dudley.
Ce changement vers des joaillers indépendants de plus en plus concurrentiels va continuer au fur et à mesure que le secteur se familiarise avec l'impression 3D en résine. Auparavant, l'impression 3D pour la joaillerie était dominée par des imprimantes à la cire complexes et chères. Avec les imprimantes de joaillerie de bureau abordables comme la Form 3+, cette technologie est maintenant à la portée de plus de joaillers, en particulier les petits joaillers indépendants.
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Imprimantes 3D pour bijoux et matériaux
En raison du coût anciennement élevé de l'impression 3D à grande échelle, et des difficultés ressenties d'accès à cette technologie pour la conception numérique en joaillerie, l'impression 3D en joaillerie, malgré son potentiel, représente aujourd'hui une très petite part du marché.
Néanmoins, avec des technologies d'impression 3D de bijoux de plus en plus faciles à utiliser, le marché de l'impression 3D en joaillerie est voué à la croissance. Les imprimantes 3D stéréolithographique de bureau sont un facteur important de cette expansion.
Les imprimantes 3D de bureau haute-résolution, comme la Form 3 de Formlabs ont mis l'impression 3D en joaillerie à la portée de joaillers indépendants, mais aussi de grandes fonderies.
« Les résines SLA ont la réputation d'être moins chères, mais aussi moins pratiques que la cire. Chez Formlabs, nous cherchons à briser ce mythe avec des produits infaillibles et qui éliminent une partie du travail supplémentaire encore présent dans le processus de travail du joailler », a déclaré Dudley.
De nouveaux matériaux simples à utiliser, comme Castable Wax 40 Resin, facilitent l'apprentissage et permettent une plus grande adoption du processus de travail et donc une expansion du marché.
L'impression 3D en joaillerie n'est pas juste une question de technologie. La nouvelle génération de joaillers qui débutent dans le secteur ont commencé leur apprentissage avec les technologies numériques, y compris avec des formations sur l'impression 3D, plutôt que sur les méthodes traditionnelles.
« Ils recherchent des imprimante qui répondent vraiment à leurs besoins, » dit Dudley. « Je pense que nous commencerons alors à voir une adoption plus large de la technologie quand cette génération vient prendre la relève de celle formée aux techniques traditionnelles. »
L'impression 3D dans le domaine de la joaillerie a de beaux jours devant elle. Avec l’adoption par l’ensemble du secteur des techniques de processus de travail, l’arrivée de nouvelles générations de joaillers formés à ces techniques et la création de nouveaux matériaux et matériels plus infaillibles, nous nous préparons à un bouleversement positif.
