Merevolusi Desain Perhiasan: Kekuatan Pencetakan 3D

Pembuatan perhiasan selalu merupakan proses tradisional, yang didukung oleh berbagai kemajuan teknologi. Sampai sekarang, tidak ada kemajuan teknologi yang memiliki dampak sebesar pencetakan 3D atau manufaktur aditif pada industri perhiasan.

Dengan kedatangan perhiasan kontemporer, eksperimentasi dan inovasi menjadi pusat perhatian, dan rentang material yang digunakan dalam manufaktur perhiasan meningkat secara signifikan; tidak hanya logam mulia dan batu permata yang valid. Material seperti plastik atau kain mulai digunakan, terintegrasi pada
bagian logam atau digunakan sebagai material utama.

MODELING PERHIASAN: PROGRAM CAD-CAM

Pencetakan 3D di dunia perhiasan memungkinkan banyak keterbatasan yang inherent dalam proses desain dan manufaktur tradisional dapat diatasi.

Untuk memproduksi perhiasan menggunakan pencetakan 3D, harus dimodelkan terlebih dahulu dengan program CAD-CAM. Setiap program desain 3D dapat digunakan, meskipun saat ini ada program khusus untuk perhiasan, seperti RhinoJewel, RhinoGold atau MatrixGold. Program-program ini memiliki opsi tertentu yang sangat mempercepat proses desain perhiasan: batu permata dan sistem penutup yang dirancang sebelumnya, pengaturan dan rel dengan parameter yang dapat disesuaikan, dll.

Sebagai contoh desain dan manufaktur perhiasan dengan teknologi pencetakan 3D adalah Nervous System. Perusahaan ini, didirikan pada tahun 2007, adalah studio desain perhiasan generatif yang bekerja di persimpangan ilmu pengetahuan, seni dan teknologi. Di situs webnya, pengguna dapat merancang perhiasan mereka sendiri berdasarkan modifikasi berbagai parameter dan membelinya dicetak 3D pada nylon atau logam.

Gambar 1. Antarmuka platform desain Nervous System. Sumber: Nervous System.

TEKNOLOGI PENCETAKAN 3D YANG DIGUNAKAN DI PERHIASAN

Setelah 3D modeling perhiasan, harus dicetak 3D. Teknologi pencetakan 3D yang paling banyak digunakan di bidang perhiasan adalah sebagai berikut:

SLA - Stereolitografi

Bagian yang dihasilkan dari pencetakan 3D resin memiliki kualitas permukaan yang tinggi. Teknologi ini memungkinkan Anda untuk mencetak desain yang tidak dapat dilakukan dengan metode manual apa pun, seperti pengecoran lilin untuk mikrofusi.

Kedatangan mesin pencetak 3D desktop seperti FormLabs adalah revolusi sejati di sektor perhiasan, karena kemudahan penggunaan dan finishing luar biasa yang ditawarkannya.

FormLabs telah mengembangkan berbagai material yang difokuskan pada pencetakan 3D perhiasan. Ini, bersama dengan harga yang terjangkau, telah berarti banyak sekolah, bengkel dan pabrik perhiasan mampu bekerja dengan mesin-mesin ini.

Saat ini ada banyak jenis resin untuk pencetakan 3D dengan teknologi SLA. Katalog resin FormLabs seharusnya mencakup:

• Resin dapat dicoret. Dikembangkan dengan kualitas yang sempurna untuk pengecoran lilin hilang atau pengecoran.
• Lilin dapat dicoret. Karena permintaan yang tinggi untuk Resin Dapat Dicoret, FormLabs telah mengembangkan material ini untuk pengguna yang paling menuntut. Resin ini mengandung 20% lilin, yang memastikan pengecoran bebas residu, sempurna untuk mencapai hasil optimal, mampu menciptakan elemen perhiasan yang sangat detail.
• Resin Standar Hitam. Dikembangkan untuk bagian yang sangat kecil atau dengan detail rumit. Resin ini sangat berguna untuk membuat bagian akhir atau prototipe perhiasan.

Kedua Resin Dapat Dicoret dan Lilin Dapat Dicoret adalah material yang difokuskan pada mikrofusi atau pengecoran lilin hilang. Ini adalah proses pengecoran tertua yang dikenal, dan memungkinkan replika logam diperoleh dengan menggunakan cetakan yang dibuat dari prototipe yang tradisional dimodelkan dalam lilin. Biasanya model logam digunakan sebagai matriks. Dari matriks ini, cetakan karet diproduksi, yang diisi dengan lilin untuk mendapatkan replika eksak dari bagian matriks.

Inilah titik di mana penggunaan resin dapat dicoret FormLabs sangat menonjol, karena mereka memungkinkan model 3D dicetak 3D dengan cepat dan dengan presisi ekstrim. Dengan demikian, kebutuhan untuk membuat cetakan, cetakan, dan proses pengisian cetakan untuk mendapatkan replika bagian awal dihilangkan. Ini menghasilkan pengurangan biaya dan waktu produksi yang signifikan.

Replika dalam lilin atau resin dapat dicoret ditempatkan di dalam wadah tabung, yang diisi dengan gipsum. Selanjutnya, dimasukkan ke dalam oven, dan lilin atau resin dapat dicoret dilelehkan; menghasilkan cetakan yang diisi dengan logam untuk mendapatkan bagian logam akhir.

SLS dan DMLS - Sintering laser selektif

Dapat dibedakan dua jenis teknologi sintering laser selektif: pencetakan 3D SLS plastik dan pencetakan 3D DMLS logam.

Mesin SLS terutama menggunakan bubuk poliamida, material yang banyak digunakan di tingkat industri karena properti mekanis dan daya tahannya yang baik. Selain poliamida, mereka juga dapat mencetak dengan material elastis seperti TPE dan TPU.

Perusahaan Polandia Sinterit telah mengembangkan mesin pencetak 3D SLS desktop pertama. Sinterit saat ini menawarkan dua model mesin pencetak 3D: Lisa dan Lisa Pro, keduanya dengan kualitas pencetakan 3D industri yang sama. Lisa difokuskan pada pengguna yang baru memulai pencetakan 3D SLS, sementara Lisa Pro adalah mesin pencetak 3D ideal bagi pengguna yang lebih menuntut yang memerlukan volume pencetakan yang lebih besar atau berbagai macam material yang lebih banyak. Selain mesin pencetak, Sinterit menawarkan berbagai aksesori yang dimaksudkan untuk menyederhanakan tahap preprocessing dan postprocessing, atau Sinterit Studio, perangkat lunak yang lengkap dan sederhana.

Lynne Maclachlan adalah desainer perhiasan Inggris yang menggunakan teknologi ini untuk memproduksi desainnya. Desainer ini memproduksi perhiasannya dalam poliamida dan kemudian mewarnainya secara manual dengan warna, mendapatkan bagian akhir yang sangat menarik, baik dari segi bentuk maupun warna.

Gambar 2. Anting Helix oleh Lynne Maclachlan. Sumber: Lynne Maclachlan.

Pencetakan 3D SLS atau DMLS logam pada logam mulia adalah salah satu inovasi terpenting untuk sektor perhiasan. Ini karena penyederhanaan yang signifikan dari proses manufaktur yang terlibat: pencetakan 3D DMLS memungkinkan pembuatan langsung dari desain logam. Dengan demikian, biaya dan waktu manufaktur berkurang. Saat ini sudah ada mesin pencetak 3D DMLS dengan kemampuan untuk mencetak pada logam mulia.

FDM - Pemodelan Deposisi Terpadu

Mungkin ini adalah teknologi pencetakan 3D yang paling tidak banyak digunakan di bidang perhiasan. Ini karena dengan teknologi ini Anda tidak dapat melakukan desain yang sangat kompleks, rumit atau ukuran yang kecil dengan memuaskan.

Namun, tergantung pada bagian yang akan diproduksi, teknologi pencetakan 3D FDM dapat sangat berguna di bidang perhiasan.
Saat ini ada berbagai macam filament untuk pencetakan 3D FDM, di mana Anda dapat menemukan berbagai material, warna dan finishing.

Sebagai contoh penggunaan teknologi ini dalam pembuatan perhiasan, kami ingin menyoroti karya Comme des Machines; studi manufaktur berkelanjutan dan dipersonalisasi melalui pencetakan 3D. Comme des Machines bekerjasama dengan desainer perhiasan Helena Rohner dan, baru-baru ini, juga telah bekerjasama dengan Mango, merancang koleksi perhiasan cetakan 3D.

Gambar 3. Bagian cetakan 3D dan kolaborasi yang tertunda antara Comme des Machines dan Helena Rohner. Sumber: Helena Rohner.

Selain opsi yang ditawarkan oleh material seperti PLA, berkat filament seperti Polycast dari Polymaker, Anda dapat dengan mudah mencetak bagian yang dimaksudkan untuk mikrofusi atau pengecoran lilin hilang. Bagian cetakan PolyCast dapat diproses kembali dengan mesin Polysher; dengan yang finishing halus dan bersinar dicapai, menjamin kualitas bagian logam yang dihasilkan.

Gambar 4. Proses manufaktur dengan bagian yang dicetak dengan PolyCast. Sumber: PolyMaker.

Tanpa keraguan, pencetakan 3D menawarkan berbagai opsi dan solusi yang difokuskan pada sektor perhiasan. Dengan demikian, desain dan manufaktur CAD-CAM menggunakan pencetakan 3D di sektor perhiasan:

• Mereka memungkinkan materialisasi desain yang akan mustahil dilakukan melalui proses lain.
• Mereka memastikan replikabilitas desain dengan presisi dan akurasi yang luar biasa.
• Mereka menyederhanakan proses modifikasi desain, membuat pengembangan varian menjadi mungkin secara cepat dan efektif (ukuran cincin, produk dipersonalisasi, dll.).
• Berkat rendering fotorealistik, desain dan varian dapat ditampilkan kepada pelanggan tanpa harus memproduksi bagian. Opsi ini juga sangat berguna untuk membuat portofolio produk atau katalog.
• Pada banyak kesempatan, mereka menyederhanakan proses manufaktur; pengelasan dan langkah-langkah lain dari proses manufaktur dapat dihindari.

Ini adalah untuk semua alasan ini bahwa pemodelan dan pencetakan 3D telah mencari nicenya di sektor perhiasan, dan semakin banyak perusahaan menerapkan teknologi ini dalam proses desain dan manufaktur perhiasan mereka.