Estudio sobre el estado del arte del proto-tipado rápido para joyería

1) INTRODUCCIÓN

2) TECNOLOGÍAS

3) MODELO DE REFERENCIA

4) DESCRIPCIÓN DE LAS PRUEBAS

5) ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

6) CONCLUSIONES

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INTRODUCCIÓN

Desde los orígenes del prototipado rápido, entendido como el conjunto de tecnologías que

permiten obtener una pieza física a partir de un fichero CAD 3D, uno de los sectores con ma-

yor aplicación fue el de joyería.

Se trata de un sector cuyo proceso de fabricación consiste en obtener a partir de un diseño

hecho a mano, una pieza de plata que sirva como patrón o pieza “original”

A partir de la pieza “original” es posible obtener múltiples piezas de cera mediante moldes de

caucho vulcanizado.

Con las ceras obtenidas se construye un árbol que ocupa el volumen de un cilindro. Éste se

llena de material refractario (revestimiento) y se coloca en un horno. Con la curva de tempe-

ratura adecuada se consigue la fusión y eliminación de la cera y la cocción del cilindro.

Ilustración 1 Cortesía de www.pineglen.com

1 Molde de caucho vulcanizado. 2 Construcción de árbol de ceras 3 Cilindros de reves-

timiento

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La cavidad obtenida en el cilindro servirá para colar el metal y obtener un árbol de piezas de

metal. Por último se trabaja cada una de ellas hasta obtener la pieza final definitiva.

Ilustración 2 Cortesía de www.pinenglen.com

4. Colada de metal 5.Árbol de piezas de oro 6. Anillo terminado

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Los esfuerzos del prototipado rápido se centraron desde un principio en obtener el modelo

“original” a partir de un diseño en 3D.

Aunque existen técnicas de prototipado que fabrican el modelo directamente en cera, el estu-

dio se ha centrado en aquellas que fabrican el modelo en resina porque tienen una mejor re-

lación entre la calidad obtenida y el tiempo de fabricación empleado para su construcción

A partir del modelo de resina, obtenido por técnicas de prototipado, hasta ahora era necesario

elaborar un molde de silicona que vulcaniza a temperatura ambiente para obtener las piezas

de cera. Este proceso a pesar de introducir un nuevo paso, tiene la ventaja de permitir elimi-

nar el componente manual y por lo tanto reducir errores de interpretación del paso del boceto

en papel al tallado en cera, además de abrir nuevos horizontes en el mundo del diseño.

Proceso 0 (Tradicional)

Modelo de cera manual

cilindro reves-timiento

original de plata

molde caucho vulca-

nizado

múltiples ceras

cilindro reves-timiento

Pieza final

Proceso 1 (Actual)

Modelo de resina

Molde silicona

modelo de cera

cilindro reves-timiento

original de plata

molde caucho vulca-

nizado

múltiples ceras

cilindro reves-timiento

Pieza final

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En la actualidad, las labores de investigación y desarrollo de nuevos materiales y el perfec-

cionamiento de estas técnicas nos permite plantear otras posibilidades para reducir el número

de pasos del proceso.

A partir del modelo de resina fabricado por prototipado sería posible:

Fundirlo como si se tratase de una cera para obtener el original de plata. (Fundición directa)

Vulcanizarlo como si fuera el original de plata para obtener múltiples piezas de cera. (Vulca-

nizado)

Proceso 2 (Fundición directa)

Modelo de resina

cilindro revestimien-

to

Original de plata

molde caucho vulca-

nizado

múltiples ceras

cilindro reves-timiento

Pieza final

Proceso 3 (Vulcanizado)

Modelo de resina

Molde caucho

vulcanizado

múltiples ceras

cilindro reves-timiento

Pieza final

Este estudio trata de analizar el estado del arte de las técnicas de prototipado rápido que

existen en la actualidad aplicadas al sector de joyería mediante la realización de pruebas que

comprueben la viabilidad de las posibilidades descritas.

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TECNOLOGÍAS

� Estereolitografía (SLA) 3DSystems

El proceso consiste en construir piezas de plástico capa a capa mediante la incidencia de un

láser en la superficie de una cuba con resina epoxy en estado líquido. Esta resina es fotopo-

limérica lo que quiere decir que solidifica por la acción de la luz. Una vez se ha completado

una capa, la cuba desciende una pequeña distancia y se solidifica una segunda capa encima

de la anterior. Las propiedades autoadhesivas del material hacen que las capas se unan unas

a otras hasta completar un objeto tridimensional.

Ilustración 3 Cortesía de http://home.att.net/~castleisland

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Las piezas que presentan planos en voladizo o huecos necesitan soportes durante la fabrica-

ción. Estos se eliminan una vez terminado el proceso.

Ilustración 4 Máquina de estereolitografía Viper de 3DSystems

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� Impresión 3D de fotopolímeros (Polyjet). Object Geometries

Este proceso está basado en resinas fotopoliméricas, pero utiliza un cabezal de inyección de

gran superficie para depositar en capas el material tanto de la pieza como de los soportes.

Cada vez que se deposita una capa de material, ésta se cura con una lámpara de luz UV,

que se encuentra montada en la superficie del cabezal. El material de soporte, que también

es fotopolimérico, se elimina lavándolo con agua presurizada en una operación secundaria.

Ilustración 5 Cortesía de http://home.att.net/~castleisland

Ilustración 6 Máquina Eden 350 tecnología Polyjet de Object Geometries LTD

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� Fotopolimerización por proyección por máscara. Digital light processing (DLP). En-

visiontec

Se trata de un sistema de polimerización a través de la proyección en máscara. Una máscara

digital representando cada capa es transferida en formato bitmap al sistema DMD® con la co-

rrecta compensación en tonos de grises indicada. Los espejos digitales girarán entre la posi-

ción “on” u “off” dependiendo de los datos del bitmap. La luz directa es reflejada desde el se-

miconductor óptico DLP® a la bandeja de polimerización. Los espejos en “on” reflejan la luz

desde la parte inferior a la base superior de polimerización en forma de bitmap. Simultánea-

mente se cura la capa siempre que ésto sea posible. El control de exposición de cada capa

es controlado con un dispositivo mecánico.

Ilustración 7 Esquema de proceso cortesía de Deltacad

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� Impresión 3D. (Multi Jet Modeling). 3DSystems

3D Systems ha desarrollado el sistema Multi Jet Modeling que consiste en depositar capa a

capa material acrílico fundido y soportes de cera. Estos soportes se eliminan en un horno a

70ºC.

El sistema consta de una "cabeza impresora" con 96 toberas alineadas que construye mode-

los capa a capa, aplicando selectivamente cada tobera el termopolímero. El cabezal se mue-

ve en ambos sentidos como una impresora (eje de las X), construyendo lo que será un mode-

lo tridimensional. Si éste es más ancho que el cabezal, la plataforma se vuelve a posicionar

(eje de las Y) para seguir construyendo cada capa. Cuando se ha completado cada capa, la

plataforma se desplaza verticalmente (eje de las Z) y el cabezal empieza la construcción de la

capa siguiente.

Ilustración 8 Cortesía de http://home.att.net/~castleisland

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Ilustración 9 Invision HR de 3DSystems

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MODELO DE REFERENCIA

Para el objeto del estudio se han utilizado tres modelos con diferente dificultad. Ello nos dará

una estimación de la calidad de las tecnologías y del tiempo necesario para su fabricación.

Los tres se utilizaran para realizar pruebas de fundición, si bien solo la geometría 2 se utiliza-

rá para realizar pruebas de vulcanizado.

Ilustración 10 Geometría 1

Ilustración 11 Geometry 2 Cortesía de Orvirtual

www.orvirtual.info

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Ilustración 12 Geometría 3. Cortesía de Gandolfi.

www.gandolfi.es

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DESCRIPCIÓN DE LAS PRUEBAS

� Calidad

Un grupo de expertos, formado por profesionales del sector de joyería y técnicos de AIMME,

evaluará la calidad de las piezas fabricadas ordenando las mismas en función de su calidad

superficial.

� Tiempo de fabricación

Para evaluar el tiempo de fabricación se tendrá en cuenta tanto las horas de utilización de la

máquina como las operaciones secundarias necesarias de curado, limpieza y eliminación de

soportes.

� Fundición directa

Se ha planificado una serie de pruebas para estudiar la posibilidad de fundir directamente los

modelos de resina obtenidos por las distintas tecnologías.

Se trata de obtener el “original” de plata partiendo de un modelo de resina obtenido por técni-

cas de prototipado.

Proceso 2 (Fundición directa)

Modelo de resina

cilindro revestimien-

to

original de plata

Para ello en cada prueba se montará un árbol de resinas y se aplicará el ciclo de quemado

correspondiente para la eliminación de la resina y la cocción del cilindro. A continuación se

colará plata para observar los defectos de fundición.

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Ilustración 13 Esquema proceso de quemado

La primera prueba consiste en tratar las resinas como si fueran cera, utilizando los mismos

medios de producción, materiales, ciclo de quemado y procedimientos de trabajo empleados

habitualmente en joyería.

Las pruebas siguientes tendrán en cuenta las recomendaciones dadas por cada fabricante

para el quemado total del modelo de resina.

Las pruebas se realizarán con la colaboración de MAKRO STYLE S.A

www.aimme.es/makrostyle

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� Vulcanizado

Para el estudio del vulcanizado se han planificado una serie de pruebas.

Proceso 3 (Vulcanizado)

Modelo de resina

molde caucho

vulcaniza-do

múltiples ceras

Se trata de utilizar el procedimiento habitual para la elaboración de moles y estudiar el com-

portamiento de la resina y la calidad de las ceras obtenidas.

Ilustración 14 Esquema proceso de vulcanizado

La primera prueba consiste en vulcanizar las resinas utilizando los materiales empleados

normalmente por los joyeros, esto es, caucho estándar y una silicona especial para piezas

delicadas que vulcaniza a 180º C

Además se realizarán pruebas con cauchos especiales para resinas, que vulcanizan a menor

temperatura (en torno a los 80º C)

Las pruebas se realizarán con la colaboración de Moldes Paulino www.moldespaulino.com

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ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

1 Parámetros de fabricación

En el siguiente estudio han participado las tecnologías descritas anteriormente proporciona-

das por las siguientes empresas.

Resinas Color Tecnología Equipo Fabricante Proveedor

Somos 14120 Blanca Accura Amethyst Morada

SLA Viper AIMME

VisiJet HR-200 Azul MJM InVisionHR

3D Systems

3D Systems Italia Srl PIC 100 Naranja Envisiontec GmbH

R-11 Roja DLP

Perfactory Mini Multilens

Envisiontec GmbH Deltacad S.L

FullCure 720 Transparente FullCure 840 Azul claro

PolyJet Eden 350 Object Geometries

LTD AIDA, S.L.

� Estereolitografía.3DSystems

Ilustración 15 Somos 14120

Material: Somos 14120

Espesor de capa (Z) : 50 µm,

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Ilustración 16 Accura Amethyst

Material: Accura Amethyst

Espesor de capa (Z) : 50 µm,

� Impresión 3D de fotopolímeros (Polyjet). Object Geometries

Ilustración 17 Fullcure 720

Material: FullCure 720

Espesor de capa (Z) : 16µm,

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Ilustración 18 Fullcure 840

Material: FullCure 840

Espesor de capa (Z) : 16µm,

� Fotopolimerización por proyección por máscara. (DLP). Envisiontec

Ilustración 19 Pic100

Material: Pic 100

Espesor de capa (Z) : 25 µm,

Tamaño de pixel (XY) 30 µm

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Ilustración 20 R11

Material: R11

Espesor de capa (Z) : 50 µm,

Tamaño de pixel (XY) 32 µm

� Impresión 3D. (Multi Jet Modeling). 3DSystems

Ilustración 21 VisiJet HR 200

Material: VisiJet HR200 (Pieza) - VisiJet S200 (Soporte)

Espesor de capa (Z) : 40 µm,

Resolución HR: 600 x 600 x900 Dpi (Valor por defecto no seleccionable)

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2 Evaluación de calidad

Para la evaluación de la calidad se ha tenido en cuenta la opinión de un grupo de expertos

formado por profesionales del sector de joyería y técnicos cualificados de AIMME.

Se ha valorado la calidad superficial teniendo en cuenta aspectos como brillo, rateo o percep-

ción de la división por capas, suavidad, definición de la geometría y restos de soportes.

Los resultados se muestran por orden de éxito con lo matices oportunos en cada uno de los

materiales:

La resina R11 es la que mejor puntuación ha obtenido según la opinión de los expertos, debi-

do a su buena definición, la suavidad de su tacto y los mínimos restos de soportes

Ilustración 22 Distintos ángulos de la resina R11

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La resina Somos 14120 ha obtenido muy buena puntuación debido a su brillo y buena defini-

ción. Debido a su color la división por capas es apenas perceptible.

Ilustración 23 Distintos ángulos de la resina Somos 14120

Si bien en otras geometrías la definición es mejorable.

Ilustración 24 Otras geometrías resina Somos 14120

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La resina Pic 100 es la de siguiente mejor puntuación debido a su buena definición y suavi-

dad en el tacto.

Ilustración 25 Distintos ángulos resina Pic 100

Aunque en otras geometrías su definición también es muy buena, los restos de soportes que

pueden verse en las piezas hacen que disminuya su calidad.

Ilustración 26 Otras geometrías resina Pic 100

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La resina Accura Amethyst es la siguiente en el orden de calidad debido a su brillo y defini-

ción. Pero su color hace que la división por capas sea notable.

Ilustración 27 Distintos ángulos resina Accura Amethyst

Si bien en otras geometrías la definición puede ser mejorable, los mínimos restos de soportes

la colocan en esta posición.

Ilustración 28 Otras geometrías resina Accura Amethyst

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La resina FullCure 720 presenta una definición aceptable, la división por capas no es percep-

tible pero la superficie es rugosa.

Ilustración 29 Distintos ángulos resina Full Cure 720

No presenta restos de soportes

Ilustración 30 Otras geometrías resinas Full Cure 720

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La resina VisiJet HR-200 presenta una definición aceptable, la división por capas no es per-

ceptible pero la superficie es rugosa.

Ilustración 31 Distintos ángulos resina VisiJet HR-200

No presenta restos de soportes

Ilustración 32 Otras geometrías VisiJet HR-200

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La resina FullCure 840 presenta una definición menor, la división por capas no es perceptible

pero la superficie es muy rugosa.

Ilustración 33 Distintos ángulos resina Full Cure 840

No presenta restos de soportes

No se considerará su estudio para el resto de pruebas.

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3 Evaluación de tiempo de fabricación

El tiempo de fabricación se ve influenciado no sólo por las horas que emplea la máquina en

fabricar el modelo sino por las operaciones de curado, eliminación de soportes y limpieza ne-

cesarias para obtener la pieza final.

A continuación se presenta la gráfica que muestra la suma total de estas operaciones:

Tiempo de fabricación

0

2

4

6

8

10

12

Somos

141

20

Accur

a Am

ethy

st

VisiJe

t HR-2

00

PIC 1

00

R-11

FullCur

e 72

0

Resinas

Tie

mpo

(h) Operaciones secundarias

(h)

Fabricación en máquina (h)

NOTA: Los datos reflejados en esta gráfica han sido facilitados por las empresas proveedoras y no han sido contrastados por los técnicos de AIMME

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4 Análisis de los ensayos de fundición directa

Se han realizado cuatro ensayos con la colaboración de MAKRO STYLE S.A

www.aimme.es/makrostyle ,

Ensayo 1. Ciclo estándar de fundición de cera

Ensayo 2. Ciclo de quemado Accura Amethyst

Ensayo 3 Ciclo de quemado Pic 100

Ensayo 4. Ciclo de quemado de Full Cure 720

Los resultados de estos ensayos se describen a continuación.

� Ensayo 1. Ciclo estándar de fundición de cera

En este ensayo se ha realizado el montaje en árbol de 16 resinas de diferentes geometrías: 3

de VisiJet HR-200, 5 de Pic 100, 3 de FullCure 720, 3 de Accura Amethyst y 2 de So-

mos14120. Se ha fabricado el cilindro de revestimiento y se ha colado plata para observar los

defectos de fundición.

Para la realización de esta prueba se colocó únicamente este cilindro en el horno. Los defec-

tos obtenidos como rebabas y material por encima son debidos a un exceso de temperatura y

a un excesivo punto de fusión que se pueden corregir ajustando la temperatura.

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Para la fabricación del cilindro se ha utilizado el revestimiento Ultra Vest de R&R y se ha se-

guido el ciclo estándar de fundición de cera que se muestra a continuación

Ciclo estándar de fundición de cera

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1 3 6 7,5 11 14 15 17

Tiempo (h)

Tem

pera

tura

(ºC

)

Ilustración 34 Ciclo estándar de fundición de cera

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En general los resultados han sido satisfactorios. A continuación se va a exponer los resulta-

dos por geometría y por orden de mayor éxito en las pruebas

Ilustración 35 Distintos ángulos del árbol de plata

Geometría 1

Teniendo en cuenta la dificultad al tratarse de una geometría delgada, en general, las alian-

zas han fundido bien.

Ilustración 36 1.Pic 100 2. VisiJet HR-200 3 Accura Amethyst. 4. FullCure 720

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Geometría 2: anillo cortesía de Orvirtual

La resina Pic100 es la que mejor ha fundido.

Ilustración 37 Pic 100

Las resinas VisiJet HR-200 y Full Cure 720 también han obtenido buenos resultados

Ilustración 38 1 VisiJet HR-200. 2. FullCure 720

Sin embargo las resinas Accura Amethyst y Somos 14120 han obtenido multitud de poros en

la superficie externa e interna

Ilustración 39 Poros en la resina Accura Amethyst

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Ilustración 40 poros en la resina Somos 14120

Geometría 3:anillo cortesía de Gandolfi

En general han fundido todas bien, excepto la resina de Somos 14120 en la que se ha obte-

nido un poro en la superficie.

Izquierda: Somos 14120 Izquierda arriba: Accura Amethyst

Arriba: Pic100 Izquierda abajo: Pic100

Derecha arriba: Pic100 Derecha arriba: Somos 14120

Derecha abajo: VisiJet HR-200 Derecha abajo: Pic100

Centro: Accura Amethyst

Abajo: Full Cure 720

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Ilustración 41 1. Pic 100. 2 VisiJet HR-200. 3. FullCure 720. 4. Accura Amethyst

Ilustración 42 Poro resina somos 14120

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� Ensayo 2 Ciclo de quemado Accura Amethyst

En este ensayo se ha realizado el montaje en árbol de 5 resinas: 3 de Accura Amethyst y 2

de Somos14120 de diferentes geometrías. Se ha fabricado el cilindro de revestimiento y se

ha colado plata para observar los defectos de fundición

Para la fabricación del cilindro se ha utilizado el revestimiento Ultra Vest de R&R y se ha se-

guido el ciclo de quemado proporcionado por 3DSystems Italia que se muestra a continua-

ción.

Debido a que no existía ningún ciclo de quemado oficial proporcionado por DSM Somos se

ha utilizado el ciclo proporcionado por 3DSystems para ambos materiales.

C iclo de q uemad o A ccura A met hyst

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1,5 5 11,5 13 17,5 18,5 22,5 23,5 28,5 29,5 30,5

t iempo [ h]

Ilustración 43 Ciclo de quemado accura Amethyst

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En general la resina Accura Amethyst ha obtenido mejores resultados ya que se ha utilizado

el ciclo recomendado para este material.

Ilustración 44 Distintos ángulos árbol de plata

Geometría 1:alianza

La alianza aunque tiene un poro con forma de raya en la superficie ha salido muy bien, ya

que la dificultad para fundir una geometría aumenta cuando se trata de piezas delgadas.

Ilustración 45 Poro

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Geometría 2 ,cortesía de Orvirtual

Aunque la geometría 2 de Accura Amethyst presenta un poro en la superficie exterior que se

podría reparar, en general, se ha obtenido mejor resultado.

Ilustración 46 Poro en resina Accura Amethyst

No se ha encontrado ningún poro en la resina Somos 14120

Ilustración 47 Resina Somos 14120

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Geometría 3 , cortesía de Gandolfi

En general la resina Accura Amethyst ha fundido mejor.

Izquierda: Somos 14120

Derecha: Accura Amethyst

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� Ensayo 3. Ciclo de quemado de Pic 100

En este ensayo se ha realizar el montaje en árbol de 8 resinas de diferentes geometrías: 3 de

VisiJet HR-200, 3 de Pic 100 a 25 µm y 2 de Pic 100 a 50 µm. Se ha fabricado el cilindro de

revestimiento y se ha colado plata para observar los defectos de fundición.

Para la fabricación del cilindro se ha utilizado el revestimiento Ultra Vest de R&R y se ha se-

guido el ciclo de quemado proporcionado por Envisiontec que se muestra a continuación.

Debido a que no existía ningún ciclo de quemado oficial proporcionado por 3DSystems se ha

utilizado el ciclo proporcionado por Envisiontec para ambos materiales.

Ciclo PIC 100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Tiempo (h)

Tem

pera

tura

(ºC

)

En general los resultados han sido satisfactorios, si bien la resina Pic 100 ha fundido mejor ya

que se ha utilizado el ciclo recomendado para este material.

Hay que señalar que la resina Pic100 ha obtenido mejores resultados en el ensayo 1 utilizan-

do el ciclo estándar de cera que en el ensayo 3 con su ciclo específico

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Ilustración 48 Distintos ángulos del árbol de plata

Geometría 1: alianza

Teniendo en cuenta la dificultad al tratarse de una geometría delgada en general, las dos

alianzas han fundido bien.

Ilustración 49 Pic 100 a 25 µm y VisiJet HR-200

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Geometría 2: anillo cortesía de Orvirtual

A pesar de tener un poro en la superficie, que se puede reparar, la resina Pic100 a 25 µm es

la que mejor ha fundido.

Ilustración 50 Poro resina Pic 100 25µm

También se han encontrado dos poros en la superficie de la resina Pic 100 a 50 µm

Ilustración 51 Poros en resina Pic 100 50µm

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Mientras que en la resina de VisiJet HR-200 que también ha fundido bien no ha habido nin-

gún poro.

Ilustración 52 Resina VisiJet HR-200

Geometría 3:anillo cortesía de Gandolfi

En general han fundido todas bien, pero la que mejor ha fundido es la Pic 100 a 25µm

Arriba Izquierda: VisiJet HR-200

Arriba Derecha: Pic100 a 50µm

Abajo: Pic 100 a 25µm

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� Ensayo 4 ciclo de quemado de Fullcure 720

En este ensayo se ha realizar el montaje en árbol de 2 unidades de igual geometría de resi-

na FullCure 720.: Se ha fabricado el cilindro de revestimiento y se ha colado plata para ob-

servar los defectos de fundición.

Como observaciones hay que añadir que este cilindro se ha elaborado en condiciones ideales

con sólo dos piezas, colocadas de forma simétrica, de geometría favorable por su tamaño y

un bebedero de gran tamaño, 3.5 mm, para facilitar la evacuación de los residuos.

Se recomienda repetir las pruebas con diferentes geometrías.

Para la fabricación del cilindro se ha utilizado el revestimiento Ultra Vest de R&R y se ha se-

guido el ciclo de quemado proporcionado por Object Geometries que se muestra a continua-

ción.

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En general los resultados han sido satisfactorios.

Ilustración 53 Distintos ángulos del árbol de plata

Sólo se han encontrado dos poros grandes en la cara interna y algunos pequeños en la su-

perficie, que se podrían corregir sin mayor problema añadiendo soldadura.

Ilustración 54 Poros

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En este caso también se ha limpiado la pieza obteniendo la plata que se muestra a continua-

ción.

Ilustración 55 Plata limpia

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5 Análisis de los ensayos de vulcanizado

Se han realizado tres ensayos de vulcanizado con la colaboración de Moldes Paulino

www.moldespaulino.com

Ensayo 5 Vulcanizado estándar

Ensayo 6 Vulcanizado baja temperatura

Ensayo 7 Vulcanizado a 180ºC con silicona especial

Los resultados se detallan a continuación:

� Ensayo 5 vulcanizado estándar

Se han utilizado 6 resinas de diferentes proveedores como modelo para vulcanizado utilizan-

do un caucho estándar que vulcaniza a 170º. Las pruebas han tenido éxito porque se trata de

una geometría robusta. Se recomienda repetir esta prueba utilizando geometrías más delica-

das

Los resultados se muestran por orden de éxito en las pruebas

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El modelo construido con el material R11, no ha sufrido ninguna deformación. El modelo po-

dría volver a utilizarse. Debido a su buena definición las ceras obtenidas han sido las de me-

jor calidad.

Ilustración 56 Vulcanizado resina R11

El modelo construido con el material Pic100 se ha partido al intentar sacarla. Debido a su

buena definición la ceras son de buena calidad.

Ilustración 57 Vulcanizado resina Pic 100

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El modelo construido con el material Somos14120 se ha partido. La cera obtenida es de

buena calidad

Ilustración 58 Vulcanizado somos 14120

El modelo construido con el material FullCure 720 se ha partido por completo. La calidad de

la cera es inferior a las anteriores.

Ilustración 59 Vulcanizado resina FullCure 720

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El modelo construido con el material Accura Amethyst se ha pegado al molde y se ha partido

en muchas partes al intentar sacarla. Aun así, la cera obtenida es de buena calidad.

Ilustración 60 Vulcanizado resina Accura Amethyst

La pieza, construida con el material VisiJet HR-200, se ha pegado completamente al molde

pudiendo extraer solo restos de la pieza. No ha sido posible inyectar cera.

Ilustración 61 Vulcanizado VisiJet HR-200

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� Ensayo 6 Vulcanizado a baja temperatura

Se han utilizado 6 resinas de diferentes proveedores como modelo para vulcanizado utilizan-

do un caucho especial que vulcaniza a 80º. Este material Este material e presenta una menor

elasticidad y por lo tanto una mayor dificultad de manipulación que el caucho estándar Los

resultados se muestran por orden de éxito en las pruebas.

La pieza construida con el material Pic100 ha salido bien. Debido a su buena definición la ce-

ras son de buena calidad.

Ilustración 62 Vulcanizado resina Pic 100

La pieza construida con el material R11, se ha pegado un poco y se ha partido al sacarla .

También se ha deformado un poco.

Ilustración 63 Vulcanizado resina R11

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La pieza construida con el material Somos14120 se ha deformado.

Ilustración 64 Vulcanizado resina Somos 14120

La pieza construida con el material FullCure 720 se ha pegado y se ha deformado.

Ilustración 65 Vulcanizado resina FullCure 720

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La pieza construida con el material VisiJet HR-200, se ha pegado y se ha partido al intentar

sacarla, llevándose restos de material.

Ilustración 66 Vulcanizado resina VisiJet HR-200

La pieza construida con el material Accura Amethyst se ha pegado al molde completamente

siendo imposible extraerla.

Ilustración 67 Vulcanizado resina Accura Amethyst

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� Ensayo 7 Vulcanizado a 180º con silicona especial

Se han utilizado 5 resinas de diferentes proveedores como modelo para vulcanizado utilizan-

do una silicona especial que vulcaniza a 180º y se utiliza generalmente para piezas delica-

das.

Los resultados se muestran por orden de éxito en las pruebas

La pieza construida con el material Somos14120 ha salido bien.

Ilustración 68 Vulcanizado resina Somos 14120

La pieza construida con el material FullCure 720 ha salido bien.

Ilustración 69 Vulcanizado FullCure 720

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La pieza construida con el material R11, se ha pegado y se ha partido al sacarla .

Ilustración 70 Vulcanizado R11

La pieza construida con el material VisiJet HR-200, se ha pegado y se ha partido al intentar

sacarla, llevándose restos de material.

Ilustración 71 Vulcanizado VisiJet HR-200

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La pieza construida con el material Accura Amethyst se ha pegado al molde completamente

siendo imposible extraerla.

Ilustración 72 Vulcanizado Accura Amethyst

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CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos están influenciados por las geometrías escogidas para este estudio,

que si bien no representan toda la tipología de piezas que existe en joyería nos han servido

como aproximación para analizar el estado del arte de las tecnologías seleccionadas.

Evaluando la calidad superficial de los modelos que han participado en el estudio se puede

concluir que los materiales y técnicas desarrollados en los últimos años han llevado a la ob-

tención de piezas con muy alta definición cumpliendo en su mayoría los requisitos para ser

empleados como modelos en el sector de la joyería.

La resina R11 construida mediante la técnica de proyección por máscara es la que mejor

puntuación ha obtenido según la opinión de los expertos, debido a su buena definición, la

suavidad de su tacto y los mínimos restos de soportes.

El tiempo de fabricación se ve influenciado no sólo por las horas que emplea la máquina en

fabricar el modelo sino por las operaciones de curado, eliminación de soportes y limpieza ne-

cesarias para obtener la pieza final. Los datos reflejados en la gráfica adjunta han sido facili-

tados por las empresas proveedoras y no han sido contrastados por los técnicos de AIMME.

En este estudio se ha evaluado la posibilidad de utilizar las resinas como modelo de fundición

para obtener el original de plata con un resultado muy satisfactorio. Como conclusión, pode-

mos afirmar que es posible utilizar casi todas las resinas que hemos estudiado, si bien la re-

sina que mejor resultado ha obtenido en estas pruebas ha sido la resina Pic 100 construida

mediante la técnica de proyección por máscara.

Aunque se ha estudiado los ciclos específicos recomendados por los fabricantes, que en ge-

neral mejoran los resultados obtenidos, es grato comprobar que en muchos casos se obtiene

buenos resultados aplicando el ciclo estándar de la cera. Este resultado es esperanzador y

abre el camino para el estudio y mejora de las condiciones de fundición extendiéndolo a dife-

rentes geometrías.

Por otro lado se ha comprobado que en algunos casos es posible vulcanizar directamente el

modelo aunque el riesgo de que se rompa el mismo es muy elevado. También se ha compro-

bado que a pesar de que existen materiales de caucho que vulcanizan a menor temperatura

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éstos no suponen una ventaja respecto al caucho convencional, ya que presentan una menor

elasticidad y por lo tanto una mayor dificultad de manipulación.

La resina que mejor resultado ha obtenido en la realización de estas pruebas ha sido la resi-

na R11 construida mediante la técnica de proyección por máscara ya que no ha sufrido de-

formación ninguna, el modelo podría volver a utilizarse y debido a su buena definición, las ce-

ras obtenidas han sido las de mejor calidad.