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.
After digitally designing the piece, it is 3D printed and post-processed. Then, the piece is prepared for casting. A mold is made and printed parts are burned out before casting. Once pieces are cast, they are recovered and finished.
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 de la joaillerie personnalisée 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 de moulage définissent de nouveaux standards de qualité grâce à une imprimante 3D en résine de bureau abordable. L’utilisation de résines de moulage avec la technique d’impression 3D par stéréolithographie (SLA) permet d’obtenir des pièces d’une grande précision avec des détails exceptionnels et des surfaces lisses.
True Cast Resin et Castable Wax Resin peuvent toutes deux être utilisées pour imprimer en 3D des modèles de joaillerie. True Cast Resin est un matériau composé de cire conçu pour le moulage de précision de bijoux complexes d’une épaisseur maximale de 5 mm. Elle peut être utilisée pour les filigranes délicats, les textes en relief et les paramètres de sertissage en pavé détaillés, avec des résultats de moulage cohérents et excellents. Castable Wax Resin offre une résistance et une rigidité élevées, ce qui lui permet de rendre fidèlement les structures ultrafines à l’impression. La solidité élevée des pièces brutes garantit une excellente stabilité dimensionnelle pour les éléments fins tels que les filigranes. Ce matériau contient 20 % de cire, sans aucune cendre pour un brûlage propre.
| Castable Wax Resin | Castable Wax 40 Resin | True Cast Resin | Clear Cast Resin | Grey Resin | High Temp Resin | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Applications | Filigrane fin, bijoux légers et applications dentaires | Bijoux de taille moyenne et grande et petits composants techniques | Bijoux de taille moyenne et grande, médaillons, statuettes et petits composants techniques d’une épaisseur maximale de 5 mm. | Applications d’ingénierie exigeantes d’une épaisseur supérieure à 3 mm | Modèles de démonstration à moindre coût | Moulage en caoutchouc vulcanisé |
| Compatibilité | Form 2 Form 3/+ Form 4 | Form 2 Form 3/+ | Form 4 | Form 2 Form 3/+ Form 4 | Form 2 Form 3/+ Form 4 | Form 2 Form 3/+ Form 4 |
L’impression 3D stéréolithographique peut reproduire des caractéristiques complexes qu’il serait difficile de sculpter à la main.
Des structures ultrafines peuvent être imprimées en 3D, y compris des filigranes.
L’impression 3D permet de créer des structures fines et des conceptions complexes en toute simplicité. Maintenant que les 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.
Démonstration de produit : Form 4
Découvrez comment la Form 4 établit de nouvelles normes de productivité et d’innovation grâce à une rapidité, une précision et une fiabilité inégalées.
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.
À mesure que les coûts des imprimantes 3D diminuent et que la technologie se développe, les flux numériques sont devenus une méthode de fabrication accessible. Les processus de travail de la Form 4 sont intuitifs et accessibles – n’importe qui peut découvrir l’utilisation de l’imprimante en 15 minutes. De plus, la fiabilité de 99 % garantit une production cohérente sans dépannage coûteux.
Grâce à des imprimantes comme la Form 4, les petits bijoutiers indépendants peuvent gagner du temps et enregistrer une production précise et cohérente sans frais généraux élevés ni courbe d’apprentissage abrupte.
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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.
Qu’il s’agisse d’imprimer une seule pièce ou toute une plateforme de fabrication, la Form 4 offre des vitesses d’impression rapides et une grande précision sur l’ensemble de la plateforme de fabrication.
L’impression 3D en joaillerie a de beaux jours devant elle. Alors que l’enseignement à l’aide de méthodes numériques continue de se développer, les processus numériques deviennent encore plus accessibles. Les avancées technologiques, notamment les imprimantes 3D précises et intuitives comme la Form 4, facilitent l’adoption de processus numériques. Parallèlement, l’évolution des matériaux pour le moulage, comme True Cast Resin, permet aux bijoutiers de produire efficacement des pièces détaillées.
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