Aprenda como utilizar a impressão 3D para criação de joias

No desenvolvimento e fabricação de joias, ter um protótipo é importante para saber se a peça planejada funciona, se o resultado ficou dentro do esperado e, também, para nortear o desenvolvimento das peças em grande volume. Todavia, isso pode ser bastante difícil quando executado à mão. Nesse contexto, surge a impressão 3D para prototipagem de joias, uma excelente alternativa para aprimorar o processo.

A tecnologia deixou de ser um item de luxo e limitado a apenas algumas pessoas e negócios — hoje é uma solução que pode ajudar quem deseja utilizar a tecnologia a favor de seus processos produtivos. Deseja aprender a utilizar a impressão 3D para prototipagem de joias? Então continue acompanhando o post de hoje!

O processo de impressão para fundição

Todo o processo de prototipagem começa, naturalmente, com o design da joia em questão. Para isso, deve ser utilizado um software de modelagem 3D que fornecerá a geometria, dimensões e parâmetros para a impressão. Nesse projeto 3D estarão inclusos todos os detalhes, texturas e características da peça final desejada.

Em seguida, o arquivo é aberto em um software de fatiamento que prepara as informações de camadas para a impressora 3D traduzir no modelo final. Usando a mesa de impressão como parâmetro, as condições da impressão são ajustadas e resolução devidamente adaptada para alcançar a maior fidelidade possível.

Castable-resolução
SLA é uma técnica reconhecida por sua resolução e geometrias complexas.

Para essa finalidade, utiliza-se uma resina que evapora quando exposta a altas temperaturas, conhecida como castable. Possibilita o processo de criação de um molde em gesso, ou seja, ela deixa exatamente a cavidade do projeto impresso em 3D no gesso, para que assim possa ser depositado metal fundido, dando a forma do objeto. A empresa FormLabs, por exemplo, conta com impressoras adequadas para esse propósito.

É necessário, com os moldes impressos, a finalização que é feita retirando os suportes da peça, que sai assim como foi modelada, grande diferencial das impressoras SLA. A peça é curada em um forno de temperatura baixa e emissão de raios UV para que o modelo final se enrijeça, tornando-se assim uma peça completamente sólida.

Impressão-castable-anel
Os modelos saem da máquina prontos para iniciar o processo de fundição.

Em seguida, adiciona-se uma espécie de haste de cera, fazendo com que diferentes moldes fiquem dispostos em forma de árvore e que é colocado dentro de um cilindro metálico. Posteriormente, é inserido um gesso específico para este processo nessa árvore de moldes, que deve ser curado no forno sendo aquecido. Antes disso, a base de borracha com a árvore de moldes é retirada de modo a criar o molde em si a ser preenchido pelo metal.

árvore-impressão-castable
A “árvore” de impressões, dispostas para a fundição.

Com tudo pronto, o metal deve ser fundido e despejado dentro do molde, que, na sequência, deve ser colocado em água fria. O resultado é que o gesso se dilui, sobrando a árvore fundida com as peças finais. No final, basta retirar cada peça da árvore de molde e realizar um processo de usinagem de modo a fornecer o acabamento desejado.

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Molde de gesso sendo preenchido.
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Os moldes são aquecidos, evaporando a resina e mantendo o molde.
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As peças são levadas a fundição, onde o molde oco é preenchido com metal.
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O resultado deve ser limpo e preparado para pós-produção, mas está praticamente pronto.
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O modelo é então devidamente limpo e recebe acabamento correto antes de alcançar o consumidor final.

Como é o resultado final?

Quando todo esse processo de fundição é finalizado, têm-se um ou, como é mais comum, várias unidades da mesma peça. A peça está pronta para receber acabamento adequado, como pedras preciosas, adornos e etc.

Com o modelo fiel ao do modelo graças a impressão, você consegue replicar designs de sucesso, tirando da equação o risco de falhas humanas e tornando o processo mais otimizado para o criador da peça.

Resultado-final
O modelo impresso e o fundido são essencialmente os mesmos, a taxa de perda é praticamente inexistente.

Quais os benefícios da impressão 3D?

Antes da impressão 3D, o modelo era feito a mão em cera. Como resultado, o profissional responsável por modelar a cera normalmente tem mais dificuldade em reproduzir a textura original da peça, o que pode prejudicar a assertividade do resultado final.

O fato de ser um trabalho manual, por si só, aumenta as chances de erro. Somente ver o projeto em 3D e tentar reproduzi-lo na cera faz com que as chances de que algo saia diferente, ainda que minimamente, sejam imensas. Por outro lado, com a impressão 3D isso não acontece, já que independentemente de quão complexa seja a peça ela será impressa da forma como foi projetada, todas as vezes necessárias.

Outro benefício de utilizar a impressão 3D consiste no ganho de produtividade. Entre o tempo de impressão, cura de resina, fundição e usinagem do protótipo normalmente se passam questão de horas até que se tenha a peça final pronta para uso. Com o trabalho manual, por outro lado, o tempo de espera tende a ser bem maior, o que diminui a capacidade produtiva quanto às joias e, portanto, aumenta o tempo necessário a dedicar a um único projeto, enquanto você poderia estar desenvolvendo o próximo grande projeto.

Com um protótipo mais assertivo, outra vantagem desse tipo de impressão consiste no fato de que o desenvolvimento de produto se torna mais facilitado. Como entre desenhar a peça e ter o primeiro protótipo é exigido um tempo menor, o produto final é obtido mais rapidamente.

Além disso, as avaliações do resultado do protótipo são importantes para que sejam feitas modificações benéficas no projeto. Nem sempre uma textura funciona ou um detalhe fica como o esperado. Com o protótipo, é possível realizar esse ajuste fino até que seja encontrada a melhor configuração para a peça em questão, tornando seu produto o melhor do mercado.

Na conclusão, há um ganho de produtividade em todas as etapas do processo e desenvolver uma coleção ou mesmo produzir uma grande quantidade de joias iguais torna-se muito mais fácil, o que barateia os custos e aumenta a rentabilidade de um mesmo item, salva também a confidencialidade do seu projeto, que pode ser produzido por inteiro internamente sem riscos de vazar antes da hora desejada, o que garante uma melhor exclusividade.

A impressão 3D para prototipagem de joias pode ser utilizada por meio de um processo de desenvolvimento de moldes para a fundição que são altamente precisos. Com mais assertividade sobre o design e menos tempo para obter o protótipo, o resultado se traduz em aumento da produtividade, redução dos custos e em um desenvolvimento de produto favorecido pela integração com a tecnologia.

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Comentários:

  1. Bom dia, li o teu artigo, pois tenho uma impressora 3d DLP.
    Porém estou passando por grandes dificuldades na hora de fundir as peças. Simplesmente saem horríveis, que não tem como reaproveitar.
    Fizemos os modes em latão, e não sai, de jeito nenhum, e agora estamos fazendo no silicone liquido, que também não temos muitos resultados bons, pois o processo é lento e nem sempre injeta a cera certo.
    Então estou a procura de uma solução para fundir estas peças que saem da resina que eu trabalho.
    A resina que estou utilizando no momento é a Maker Juice Labs – waxcast.
    Procuro serviço que faça pelo menos a fundição destas peças, também.

    1. Bom dia Tiago, tudo bem?

      Uma resina que é conhecida pela qualidade de fundição é a Castable da Formlabs, inclusive te recomendo dar uma lida no post deles, em inglês, que conta como usar a resina Castable para obter um bom resultado (https://formlabs.com/support/materials/using-castable-resin/).

      Quanto a serviço de fundição, infelizmente não posso te ajudar, pois não tenho experiências com ninguém que preste este serviço, e não teria a coragem de te recomendar algo em que não tenho total confiança, espero que entenda.

      Fico a sua disposição caso tenha mais alguma dúvida, ok?

      Att, Arizon da equipe Wishbox.

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