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True Castレジンで造形する

True Castレジンで造形する

True Castレジンは、繊細なジュエリーや厚さ5mmまでの複雑なエンジニアリング部品の精密鋳造にお使いいただけます。True Castレジンでプリントした造形品は、幅広い鋳造手順や条件に対応可能で、優れたディテール表現と滑らかな表面品質を実現します。

信頼性、品質、多用途性に特化して開発されたTrue Castレジンは、幅広い焼成スケジュールにも組み込むことが可能です。熱膨張率が低く収縮も最小限、かつ灰分含有量が0.03%のため焼成時も綺麗に燃え尽き、鋳造結果として優れた品質を提供します。

True Castレジンでプリントされた造形品

備考:

True Castレジンの性能や詳細な特性に関しては、安全データシート(SDS)およびテクニカルデータシート(TDS)を参照してください。Formlabsの材料の安全性や取扱方法の詳細は、SDSを一次情報源としてご参照ください。

最適な用途:

  • 中重量ジュエリー
  • 重量ジュエリー
  • メダリオン、フィギュア
  • エンジニアリング部品

不向きな用途:

  • 線条細工(Castable Waxレジンをご使用ください)
  • 厚さ5mm以上の部品(Clear Castレジンをご使用ください)

True Castレジンを使ってプリントする時は、積層ピッチを25ミクロンまたは50ミクロンに設定してください。FacebookのFormlabsジュエリー/鋳造グループにご参加いただくと、この材料を使ったプリントのピアサポート(ユーザー同士によるサポート)を受けられます。

必要な備品

Formlabsの販売製品:

した、
  • 互換性のあるFormlabs SLA光造形プリンター
  • PreFormソフトウェア(最新バージョン)
  • ビルドプラットフォーム
  • 互換性のあるレジンタンク
  • True Castレジン
  • Form Wash(第2世代)またはその他の洗浄システム
  • Form Cure(第2世代)またはその他の二次硬化システム
  • サードパーティの販売製品:

    • 対応する光造形プリンター
    • 焼成炉
    • 鋳造設備(Neutec J2Rなどの真空チェンバーや鋳造システム)
    • エンドニッパー、フラスコ、インベストメント、掃除機、ワックス成形型などの付帯設備。
    • IPAまたはエチルアルコール(濃度91%以上)
    • 圧縮空気
    • サンドペーパー(1000番)
    • レジンヒーター

    ワークフローの概要

    1 - Pattern Design
    1 - 原型の設計
    CADソフトウェアを使って原型を設計します。
    2 - Pre-Heat and Mix
    2 - 予熱と混合
    プリント前にレジンを予熱して混ぜ合わせ、ワックス成分を完全に液化させ均一に分散させます。
    3 - Pattern Printing
    3 - 原型を3Dプリント
    Formlabsの定める手順に従い、True Castレジンを使って3Dプリントします。
    4 - Wash Patterns
    4 - 原型の洗浄
    プリントした原型をIPA(イソプロピルアルコール)で4分間、未硬化レジンがすべて除去されるまで徹底的に洗浄します。清浄なIPAで再度すすぎ、原型が完全に綺麗になったことを確認します。造形品に未硬化レジンが残っていると、鋳造欠陥の原因となることがあります。
    5 - Dry With Compressed Air
    5 - 圧縮空気で乾燥
    圧縮空気を使用して、造形品を完全に乾燥させます。これにより、鋳造前に造形品に未硬化レジンやIPAが残っていない状態にします。
    6 - Post-Cure Patterns
    6 - 原型の二次硬化
    最良の鋳造結果を得るために、プリント中に開始された重合反応を完了させるため、造形品を二次硬化します。これにより、原型の強度と堅牢性が向上し、鋳造プロセス中の欠陥が減少します。
    7 - Build the Sprue Tree
    7 - スプルーツリーを作る
    鋳造のために、プリントした原型をスプルーワックスでワックスツリーに取り付けます。鋳造用フラスコにツリーを取り付ける
    8 - Prepare the Mold
    8 - 鋳型を準備する
    インベストメントメーカーの指示に従い、インベストメントと水を混ぜ合わせます。インベストメントをゆっくりとフラスコに注ぎ込みます。
    9 - Burnout
    9 - 焼成
    フラスコを炉に入れ、インベストメント材料メーカーの推奨焼成スケジュールに従って焼成を行います。
    10 - Cast
    10 - 鋳造
    金属材料をフラスコに流し込みます。
    11 - Recover the Parts
    11 - 鋳造品の回収
    鋳造品をツリーから取り外し、必要に応じてサンドブラストで残っているインベストメントを除去します。
    12 - Finish
    12 - 仕上げ
    後処理と必要に応じて仕上げ処理を行います。

    プリント開始前

    True Castレジンはワックスを含む材料で、室温で保管すると時間とともに固まります。これはTrue Castレジンの通常の特性であり、期限切れのサインではありません。

    Formlabsでは、レジンの分離を防ぐため、週1回または必要に応じてカートリッジ内のレジンを温めることを推奨しています。レジンを加熱するには、以下の加熱方法のいずれかを選択します。

    • レジンカートリッジまたはボトルを45°Cの低温オーブンに1時間入れます。
    • レジンカートリッジまたはボトルを密閉袋に入れ、45℃の温水に1時間ほど漬ける。

    備考:

    レジンカートリッジを直接水の中に入れないでください。レジンカートリッジを水に浸すとRFIDシールが損傷し、プリンターがカートリッジを正しく検出できなくなることがあります。

    • レジンカートリッジまたはボトルを45℃のレジンフィラメント加温機に入れて30~60分間温めます。
    • サードパーティ製レジンボトルのみ: レジンボトルを電子レンジで30秒加熱します。

    備考:

    Formlabsレジンカートリッジを電子レンジに入れないでください。RFIDシールが損傷し、プリンターがカートリッジを正しく検出できなくなることがあります。

    レジンが温まったら、レジンカートリッジまたはボトルを30秒間しっかりと振り、ワックスをレジンに完全に馴染ませます。温かいレジンは粘度が低くなっているため、ステイニングが発生しやすくなる場合があります。取扱いにご注意ください。

    Formlabsは、Formlabsレジンタンク内に入っているTrue Castレジンを再加熱することは推奨していません。事前準備プロセス中にプリンターがレジンタンクを加温するため、レジンの粘性が薄まり液化します。サードパーティ製レジンタンクの場合、ワックスが固まるのを防ぐため、ユーザーは当該レジンを使用しない時はタンクからTrue Castレジンを取り出しておく必要があるかもしれません。

    設計ガイドライン

    鋳造で成功するには技術と美的感覚の両方が必要です。良好な結果を得るためには、鋳造する製作物の設計内容は、材料特性と同じぐらい重要です。製作する宝飾品の個々のフィーチャーのデザイン、インベストメント内での材料の流れと造形設定に注意を払う必要があります。プロング、線条細工、デボス加工、表面、エンボス加工、ミル打ちなどの一般的なジュエリーのフィーチャーとして最適な設計パラメータについては、Formlabsの技術資料ジュエリーの3Dプリント:基本的な設計パラメータ、サポート材と方向づけ)[[英語]] [[ドイツ語]] [[フランス語]] [[イタリア語]] [[中国語]]をご確認ください。

    造形機能に関する推奨事項

    True Castレジンで造形する場合、Formlabsでは壁の厚さを500ミクロンから5mmの間で設計することを推奨しています。

    鋳造用のレジンを選択する際は、各材料の鋳造特性を考慮する必要があります。小型のパーツや線条細工については、Castable Waxレジンをご使用ください。中程度から重量のあるジュエリーや小型のエンジニアリング用部品には、True Castレジンをお使いください。より大きなインベストメント鋳造には、Clear Castレジンをご使用ください。

    Formlabsの鋳造用レジンの適合範囲

    インベストメントの破損を防ぐ

    表面が滑らかなモデルをデザインします。鋭い角やエッジは避けます。縁が尖がっていると、溶融金属の乱流を増やすだけでなく、鋳型内に蓄積する膨張応力を高めることにも繋がります。

    膨張応力が集中するとインベストメントの破損を引き起こします。デボスやストーン用の穴など、鋳造品の空洞部分が埋まると、インベストメントの破損の傾向があります。インベストメント破損は通常、粗い鋳造面またはインベストメントの破片から生じるピッティング(孔食)に伴って発生します。

    鋭いエッジ、ストーン用の穴、デボスを施したモデルの例。

    Take care when designing models with knife edges, stone holes, or engraves.

    Be mindful of the depth of small, negative features with fragile investments. Keep engraved channels and holes wider than they are deep.

    Example of small negative features on a ring.
    Avoid sharp corners.

    Sprues

    Formlabs recommends designing sprues that are straight or taper down towards the piece. Supports added in PreForm should not be used as sprues. Incorporate 3D printed sprues into the design process for increased printing and casting success.

    Only use 3D printed feed sprues if there would be physical difficulty placing a wax sprue. Wax sprues promote better cast part quality as they provide early access to oxygen to the part when melted in the casting process.

    To prevent casting failures, add a sprue attachment point such as a hole in the bottom of a ring or a small hollow post to your CAD model.

    Add a sprue attachment point.

    Print sprues directly on the model to reduce waxing time and reduce the number of supports. During the CAD design phase, add a sprue joining the part to the wax tree with a single point of connection. A self-supporting model with a hollowed-out main tree can fully eliminate the need for additional supports.

    Printed model with multiple sprues joining parts to the wax tree.
    The same model, cast in bronze.
    Printed model with multiple sprues joining parts to the wax tree.
    The same model, cast in bronze.

    Printing with True Cast Resin

    Printing with Formlabs printers

    Before printing with True Cast Resin, either on a Formlabs printer or a third-party printer, be sure to heat the resin cartridge or resin bottle if it has been sitting at room temperature for more than a week.

    Install or update PreForm, then set up the next print job.

    To prepare a model for printing in PreForm:

    1. Open a model.
    2. Select the resin, resin version, and the desired layer thickness.
    3. Orient your models.
      • Rings and other similar small parts: Orient vertically to minimize support touchpoints.
      • All other models: Follow Formlabs best practices for orienting parts. Orient the model 30–45 degrees relative to the build platform.
    4. Generate supports.
      • Formlabs recommends turning off internal supports on latticed parts, as they may interfere with the lattice structure.
      • Use internal sprues and supports to prevent two thin features from merging and creating wishbones.
      • Make sure any overhangs or joins are sufficiently supported.
    5. Send the print job to the printer.

    If the resin cartridge has been sitting at room temperature for over a week, warm the resin cartridge and shake to ensure the resin is mixed completely.

    Printing with third-party printers

    True Cast Resin is compatible with most third-party resin 3D printers. Formlabs recommends using the recommended print settings for third-party printers.

    Design self-supporting models that are large enough to fully resolve. Formlabs recommends using spherical support settings on Lychee and Chitubox.

    Chitubox

    Chitubox settings for small and medium sized rings.
    Chitubox settings for larger parts.
    For small and medium sized rings, use 600 micron touch tips.
    For larger parts, use 1 mm touch tips with a contact depth of 600 microns.

    Lychee

    Lychee settings for small and medium sized rings.
    Lychee settings for larger parts.
    For small and medium sized rings, use 600 micron touch tip breaking points with a 400 micron touch tip.
    For larger parts, use 1.5 mm touch tips.

    仕上げ

    Parts printed in True Cast Resin turn a dark purple when rinsed in solvent and lighten to a pale lavender color when dried. The color does not affect the burnout or final casting of the part, but may indicate how clean the part is of solvent. Larger parts with internal cavities may not dry evenly, leaving parts with a marbled color effect.

    Marbled color effect on a part printed in True Cast Resin

    A part printed in True Cast Resin changing color as it is dried with compressed air

    Marbled color effect on a part printed in True Cast Resin

    True Cast Resin color change is not always uniform, especially for thick parts or when parts cannot be dried completely with compressed air. The color change does not affect the castability of the part as long as it is fully cleaned and cured.

    The Form Wash and other washing systems agitate the solvent bath and remove parts from the bath after a set time. Wash parts according to the support article for your device. Formlabs recommends removing supports with a high-quality flush cutter to avoid tear-outs after the first wash. Spray or rinse parts with fresh solvent before drying.

    If the model is hollow or has internal channels, ensure liquid resin is flushed out thoroughly from these features. Dry the parts thoroughly with compressed or forced air after removing from the solvent bath. Allow parts to fully dry before post-curing.

    二次硬化の要件

    True Cast Resin does not require post-curing, although Formlabs recommends post-curing to reduce defects during the casting process. Refer to instructions for your particular machine for appropriate recommendations:

    Sand down remaining touch tips with 1000 grit sandpaper after post-curing.

    Casting with True Cast Resin

    Parts printed in True Cast Resin do not require a specialized burnout schedule. Follow the recommended process for general casting in your desired investment material. Printed parts are shelf-stable and can be cast up to six months after printing without experiencing shrinkage.

    For detailed information on casting with Formlabs resins, read the application guide Introduction to casting with Formlabs resins [EN] [DE] [ES] [FR] [IT] [JA] [ZH] and other Formlabs resources. For peer support for printing with this material, join the Formlabs Jewelry/Casting group on Facebook.

    Below is a sampling of prints and castings that have worked well for other customers using different printers, investments, burnout schedules, metals, casting machines, and cleanup methods.

    PartBurnout Rate (°C/hr)Burnout End Temperature (°C)Burnout Hold Time (hrs)InvestmentMetalMetal Temp (°C)Flask Temp (°C)Casting MachineCleanup Method
    Small RingFULL933Prestige Optima™Silver1000482Neutec J2RWater Break, Sandblast
    3307323
    180Casting temperature1
    Small RingFULL933Prestige Optima™Ancient Bronze1120600Neutec J2RWater Break, Sandblast
    3307323
    180Casting temperature1
    Heavy RingFULL933Prestige Optima™Ancient Bronze1120600Neutec J2RWater Break, Sandblast
    3307323
    180Casting temperature1
    Ring1202Ransom & Randolph® Plasticast®White Gold1300650Indutherm VC500Water Break, Pickle Pot
    4002.5
    7001
    Ring1202Ransom & Randolph® Plasticast®Yellow Gold1130600Indutherm VC500Water Break, Pickle Pot
    4002.5
    7001
    Ring1202Ransom & Randolph® Plasticast®Silver1050550Indutherm VC500Water Break, Pickle Pot
    4002.5
    7001
    Ring1202Ransom & Randolph® Plasticast®Brass950520Indutherm VC500Water Break, Pickle Pot
    4002.5
    7001
    Ring1502Ransom & Randolph® Plasticast®Gold980425VIGOR CentrifugalWater Break, Pickle Pot
    4252
    6903
    Casting temperature
    Pendant1502Ransom & Randolph® Plasticast®Gold980425VIGOR CentrifugalWater Break, Pickle Pot
    4252
    6903
    Casting temperature
    Ring150932.5Prestige Optima™Silver950–1100550Neycraft CentrifugeWater Break, Ultrasonic, Pickle Pot
    1501502.5
    2857904
    200Casting temperature1
    Ring150932.5Prestige Optima™14k Gold1000–1175550Neycraft CentrifugeWater Break, Ultrasonic, Pickle Pot
    1501502.5
    2857904
    200Casting temperature1
    Ring150932.5Prestige Optima™14k White1000–1175550Neycraft CentrifugeWater Break, Ultrasonic, Pickle Pot
    1501502.5
    2857904
    200Casting temperature1
    Ring3009Prestige Optima™White GoldPickle Pot
    7502
    5002
    Ring3009Prestige Optima™SilverPickle Pot
    7502
    5002
    Small Ring932Prestige Optima™14k Gold
    7305
    Mini-sculpture933Prestige Optima™Bronze1100–1200425Sandblast
    7303
    Ring, figurine, pendantFULL1003Prestige Optima™Bronze, silver960560Ultraflex J4 LiteManual pick, Ultrasonic, Tumble, Steam
    1504502
    1757804
    Casting temperature

    その他資料