ロストワックス鋳造を始める方法 (3D プリントも少々)

金属でできることは「切る」「曲げる」「接合する」の3つだと常々思っています。 もちろん、それを溶かすことができることは知っていましたが、それは大きな鋳造工場で常に起こっていたことでした。何かを設計し、それを出荷して、煙を吐き出しながら大きな角張った建物に鋳造するのです。 結局のところ、ほとんどの金属を溶かすのは難しいのです。 銀は1,763°Fで溶けます。 1,983°Fの銅。 このような温度に達する可能性のある環境を作成する必要があるだけでなく、その温度に耐えられる材料で構築する必要があります。

結局のところ、金属が溶けることはそれほど悪いことではありません。 驚いたことに、少なくとも私のようなエンジニアにとって、プロセスの最も難しい部分は、金属で複製するパターンを作成することであることがわかりました。 その部分は純粋な芸術ですが、ありがたいことに、テクノロジーを使用して少し騙すことができることを学びました。

今年初めにキャスティングを始めようと決めたとき、私はそれについてほとんど何も知りませんでした。 ここで詳細に入る前に、私がプロセスの調査に費やした最初の日を救うために簡単に概要を説明しましょう。 ロストワックス、つまりインベストメント、鋳造の核心となる手順は次のとおりです。

去年の秋からこれをやってみようと考えていたんですが、どこから始めればいいのか全く分かりませんでした。 たくさんの機材が必要そうだし、私は彫刻家ではないので、パターンを作るのは難しいだろうということは分かっていました。 ワックス パターンを手で彫る代わりに 3D プリントできると聞いたことがありましたが、その作業に最適なマシンは法外に高価な SLA プリンターであるかのように考えていました。

兄のサムが Elegoo Mars 3D プリンターを手に取ったとき、その認識は変わりました。 300 ドル以下の SLA マシンが手に入ることに驚きましたが、生成されるプリントの品質には完全に圧倒されました。 インベストメント鋳造用に設計されたプリンター用樹脂を手に入れることができ、小さなピカチュウ 2 匹とミヤマガラス 1 匹という最初のパターンを印刷しました。

印刷樹脂にはPowerResins WAXを使用しています。 高価ですが、印刷は非常にうまく、きれいに燃え尽きます。 ビルドプラットフォームへの付着には問題がありますが、プレートをプライミングすることで回避できます。 いくつかのペイヤーにレジンをペイントし、印刷する前に UV ライトで硬化させることを推奨する人もいます。 この YouTube ビデオで見つけたヒントに従って、プリントにいくつかのプライマー層を含めるだけです。 少し無駄に思えるかもしれませんが、版から 1 枚の印刷物が剥がれなくなるのであれば、それだけの価値はあります。

もちろん、ここでは古典的なルートをたどって、代わりにパターンを手作りすることもできます。 私はこれに挑戦し、ワックスから彫った指輪のような単純なものを作ることに成功しましたが、より複雑なデザインになると迷ってしまうでしょう。 先ほども言いましたが、私は彫刻家ではありませんが、手作業でパターンを彫るのは楽しいです。 ワックスは、シート、ブロック、リングブランクなど、さまざまな形式で入手できます。 今私が所有している本当に素晴らしい彫刻ツールがいくつかありますが、私の最初のリングはポケットナイフ、ヤスリ、ディスクサンダーで形成されました。 材料を除去するだけがすべてではありません。ワックスは溶けやすいため、パーツを融合して完成品を作成するのが一般的です。

プロセスを開始する前に、ワックスモデルまたは完全に別のものを使用してシリコン型を作成することを好む人もいます。 これにより、シリコンにホットワックスを注入して (射出成形と呼ばれるプロセス)、パターンを作成し、オリジナルを保存することができます。 私はこのプロセスを試したことはありませんが、作品の複数のコピーを作成するのに最適な方法です。

金属で複製するものができたら、次はツリーを作成します。 ツリーは、私たちが作ったすべてのワックスビットを保持するワックス構造であり、ワックスが型から焼き出されると、注がれるときに溶融金属のガイドとして機能します。 木の枝はしばしばスプルーと呼ばれ、そのプロセスはスプルーイングと呼ばれます。 ツリーを形成するには、中央のワックスロッドから始めて、粘着性のワックスとワックスペンを使用して小さなワックスワイヤーをそれに取り付けます。ワックスペンはワックスを加熱して溶かします。 (まあ、それは大量のワックスです。) 次に、作成したパーツをそれらのワイヤーに取り付けることができます。 ツリーはゴム製のスプルー ベースに置かれ、型の上部にボタンと呼ばれるボウルが形成されます。 完全なパターンが完成したので、型を作成します。