長久以來,對于制作用于原型設計和功能測試的小批量原型和最終成品,矽膠模具成型是一種經濟實惠的生産方法,3D打印技術的加入讓這種方法更快更便宜。
然而,到目前為止,制造用于鑄造複雜物體的模具需要大量經驗并且涉及手工,這個過程就變得緩慢并且成本高。 Istituto di Scienza e Tecnologie dell'Informazione(ISTI-CNR)和奧地利科學技術研究所的科學家開發出了一種通過可重複使用的矽膠模具制造數字物體的新工具。該工具自動找到模具設計的最佳方法,并為所謂的“元模型”提供模闆,用于制造優化的矽膠模具的剛性3D打印模具。
用于制造矽膠模具的原型(左邊和右邊的紅色部分) 矽膠模具(中間的綠色和白色形狀)
有機矽成型簡單準确,具有較大的容錯空間。從模具中提取物體通常需要分離模具件,打開模具需要仔細切割。 助理教授Bernd Bickel(IST奧地利計算機圖形和數字制造小組的負責人)認為:“到目前為止,複雜形狀的矽膠成型是一種需要多年經驗和熟練的手工藝。加工人員需要知道最理想的切割位置,并且手動完成。科學家提供的新工具使這種方法适用于所有人“。
使用他們的新工具,用戶隻需将所需的形狀上傳到計算機即可。然後,該工具計算需要放置切口的位置以獲得最佳結果。這意味着使用盡可能少的模具件,并且一旦完成就可以安全地從模具中取出物體。
之後,計算機自動創建metamold的3D可打印模闆,這是一個用于創建理想矽膠模具件的容器。然後用液體矽樹脂填充3D打印的變模量以産生最後的矽樹脂模具件,其可重複使用并且可用于鑄造多個複制品。
科學家認為,這種工具對于小批量生産非常有用,例如珠寶設計或藝術品。 “當你沒有生産數百萬個産品的時候,這就是首選方法,”該研究的第一作者ISTI-CNR的Thomas Alderighi說。
正如ISTI-CNR的研究主任Paolo Cignoni所指出的,利用該方法制造的矽膠模具的一個潛在應用是為博物館制作複制品,這些複制品可與參觀者深度互動,以便更深入地體驗展覽。
最終的矽膠模模具也可用于制造各種不同材料的複制品,包括樹脂等傳統材料和巧克力、冰等非傳統的材料。
利用科學家的這種方法,可以一定程度上降低矽膠模具的生産成本,替代掉部分制作矽膠模具需要有多年經驗的技工手工流程,對于普通人也能夠制作高水準的矽膠模具,我們不知道這套軟件是否會對外免費公開。
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