Come entrare nel mondo della fusione a cera persa (con un pizzico di stampa 3D)

Ho sempre pensato che ci siano tre cose che si possono fare con il metallo: tagliarlo, piegarlo e unirlo. Certo, sapevo che potevi fonderlo, ma era sempre qualcosa che accadeva nelle grandi fonderie: progetti qualcosa e lo spedisci per essere fuso in un grande edificio angolare che sfornava fumo. Dopotutto, fondere la maggior parte dei metalli è difficile. L'argento fonde a 1.763 °F. Rame a 1.983 °F. Non solo è necessario creare un ambiente in grado di raggiungere tali temperature, ma è necessario costruirlo con materiali in grado di resistere a tali temperature.

A quanto pare, fondere il metallo non è poi così male. Sorprendentemente, ho scoperto che la parte più difficile del processo, almeno per un ingegnere come me, è creare il modello da replicare in metallo. Quella parte è pura arte, ma per fortuna ho imparato che possiamo usare la tecnologia per imbrogliare un po'.

Quando ho deciso di dedicarmi al casting all'inizio di quest'anno, non ne sapevo praticamente nulla. Prima di immergerci nei dettagli, facciamo un breve riassunto per risparmiarti il ​​primo giorno che ho trascorso a fare ricerche sul processo. In sostanza, ecco i passaggi coinvolti nella fusione a cera persa, o investimento,:

Era dallo scorso autunno che accarezzavo l'idea di provarlo, ma non sapevo davvero da dove cominciare. Sembrava che ci fossero molte attrezzature coinvolte e io non sono uno scultore, quindi sapevo che creare modelli sarebbe stata una sfida. Avevo sentito dire che è possibile stampare modelli in cera in 3D invece di scolpirli a mano, ma la macchina migliore per questo lavoro è una stampante SLA che è proibitivamente costosa, o almeno così pensavo.

Quella percezione è cambiata quando mio fratello Sam ha preso in mano una stampante 3D Elegoo Mars. Sono rimasto sorpreso dal fatto che si potesse ottenere una macchina SLA inferiore a $ 300 e sono rimasto assolutamente sbalordito dalla qualità delle stampe prodotte. Sono riuscito a prendere della resina per stampante progettata per la fusione a cera persa e ho stampato il mio primo modello: due piccoli Pikachu e una torre.

Utilizzo PowerResins WAX per la mia resina da stampa. È costoso ma stampa molto bene e si brucia in modo pulito. Presenta problemi di aderenza alla piattaforma di costruzione, ma è possibile aggirare il problema innescando la piastra. Alcune persone consigliano di dipingere su alcuni strati di resina e di polimerizzarli con luce UV prima della stampa. Seguo un suggerimento che ho trovato in questo video di YouTube e includo solo alcuni strati di primer nella mia stampa. Questo può sembrare uno spreco, ma se impedisce che una stampa si stacchi dalla lastra, ne vale la pena.

Naturalmente, qui possiamo seguire il percorso classico e realizzare i nostri modelli a mano. Mi sono interessato a questo e ho avuto successo nel realizzare cose semplici come un anello che ho scolpito nella cera, ma mi perderei con disegni più intricati. Come ho detto, non sono uno scultore, ma è divertente scolpire un disegno manualmente. La cera è disponibile in molte forme: fogli, blocchi, anelli grezzi e altri. Ci sono alcuni strumenti da intaglio davvero carini là fuori che possiedo adesso, ma il mio primo anello è stato formato con un coltellino tascabile, una lima e una levigatrice a disco. Non si tratta solo di rimuovere materiale: poiché la cera è facile da sciogliere, è normale fondere insieme le parti per creare un pezzo finito.

Ad alcuni piace prendere il loro modello in cera, o qualcos'altro, e farne uno stampo in silicone prima di iniziare il processo. Ciò consente loro di iniettare cera calda (un processo chiamato stampaggio a iniezione) nel silicone per creare il modello, consentendo loro di salvare l’originale. Non ho mai provato il processo, ma è un ottimo modo per creare più copie di un pezzo.

Una volta che abbiamo qualcosa da replicare in metallo, è il momento di creare un albero. L'albero è una struttura di cera che contiene tutti i pezzetti di cera che abbiamo appena realizzato e, una volta che la cera viene bruciata dallo stampo, funge da guida per il metallo fuso mentre viene colato. I rami dell'albero sono spesso indicati come canali di colata e il processo come canalizzazione. Per formare l'albero, iniziamo con un'asta di cera centrale e vi attacchiamo dei fili di cera più piccoli utilizzando cera appiccicosa e una penna per cera, che riscalda la cera per scioglierla. (Amico, è un sacco di cera.) Possiamo quindi collegare le parti che abbiamo realizzato a quei fili. L'albero si trova su una base di canale di gomma, che formerà una ciotola nella parte superiore dello stampo chiamata pulsante. Ora che abbiamo un modello completo, è il momento di realizzare uno stampo.