Rapid  prototyping    for  jewelry  

               JD171  OL1  :  Materials  &  Proper=es                   Spring  2012  

                                             Professor  Steven  Parker                            By  Cho=ma  Vachiravu=chai  

Rapid  prototyping  

•  is  a  machine  that  used  to  create  a  model  that  designed  by  using  3D  computer  aided  design  (CAD)  data.    

•  The  first  machine  of  rapid  prototyping  hit  the  markets  in  the  late  1980s.  

•  in  its  earlier  days  was  applied  to  produc=on  of  models  and  prototype  parts.  But  nowadays  with  the  advancement  in  technology,  rapid  prototyping  is  used  widely  for  many  applica=ons.        

Rapid  Prototyping  machine    used  in  Jewelry  

           There  are  many  companies  out  there  that  developed  Rp  machine  for  jewelry  fabrica=on.  However,  I  will  specifically  talk  about  two  most  common  brands  and  types  that    use  in  the  jewelry  field  these  days.  I’m  not  including  the  CNC  machine    here  because  in  my  opinion  the  machine  does  not  work  fast  enough  to  use  the  word  ‘rapid’!  

                                 2  types  of  the  RP  machine  in  focus…    •3D  prin=ng  from  solid  scape;  an  inkjet  printer  that  using  hot  wax  instead  of  

using  ink  building  a  model  in  3D.  

 •Stereolithography  from  envision;                Uses  a  light-­‐sensi=ve  liquid  polymer.        

“  Model  making  process    from  solidscape  ”  

•  Transfer  the  finished  design  in  STL  file  that  created  from  CAD  to  the  machine  

•  Set  up  the  file  in  a  sodware  called  Modelworks  that  come  with  the  machine    

•  the  machine  will  apply  the  wax  layer  by  layer  to  create  3D  models  by  prin=ng  the  suppor=ng  surface  in  the  pink  wax  and  the  real  model  in  the  blue  wax.      

•  Take  the  plate  with  the  completed  models  to  the  hot  plate  so  you  can  remove  the  model  out.  

•  Then  place  the  pieces  into  a  cleaning  solu=on  to  clean  off  pink  base  wax  and  dry  the  pieces  to  get  ready  to  be  cast  or  making  a  mold  out  of  it.    

“  Model  making  process  from  Envision  ”    

•  This  machine  builds  the  model  up-­‐side-­‐down  by  laser  one  layer  at  the  =me  crea=ng  interior  and  exterior  feature  including  support  and  sprue.    

•  Clean  the  finished  pieces  in  a  cleaning  solu=on  and  the  piece  will  ready  to  be  direct  cast  or  make  a  mold    

Machines  overall  

•  These  machines  make  the  jewelers’  lives  easier.  We  can  see  the  3D  model  from  the  CAD  program  and  then  transfer  the  file  to  the  RP  machine,  here  the  process  called  WYSIWYG  (What  You  See  Is  What  You  Get)  takes  place  wherein  the  final  product  is  same  as  the  image  created.  

•  The  materials  in  use  are  non-­‐toxic  thermoplas=c  for  the  solidscape  and  photopolymer  for  envisiontec  which  is  featuring  lost  wax  cas=ng:  fast  melt  out,  no  ash  or  residue  ;  this  make  the  process  free  from  porosity  and  no  thremal  expansion.  

•  Such  a  machine  makes  no  more  =me  consuming  for  carving  wax  

Machines  overall  

•  To  decrease  the  waste  of  wax  or  metal  and  also  decrease  the  development  =me  by  allowing  correc=ons  to  a  product  to  be  made  early  in  the  process  when  the  model  s=ll  be  a  STL  file.  

•  Increasing  product  complexity;  designers  can  be  more  crea=ve  as  the  computer  program  lead  them.  Unlike  CNC  machine  that  have  a  tool  limita=on  that  can  not  carve  a  hallow  form  and  too  complex  shape.  

•  To  Provide  clean  smooth  surface  of  the  prototype  and  also  precise  with  out  lower  the  speed.      

Machines  overall  

•  Decreasing  delivery  =me;  3D  prin=ng  machine  and  stereolithography  (digital  wax)  works  a  lot  faster  and  making  more  pieces  in  the  same  period  of  =me  compare  to  CNC  machine.  

Sustainability  and  environment  impact  

•  Non-­‐toxic  thermoplas=c  composites  will  not  harm  the  environment  where  they  are  placed.  Unlike  other  materials  that  release  chemicals  over  =me  

•  Thermoplas=c  is  a  polymer  that  can  remelted  and  remolded  many  =mes.    

•  Liquid-­‐Photopolymer  releases  26%  CFC-­‐11  equivalents  (  ozone  deple=on  factor)  

•  Liquid-­‐Photopolymeris  a  water-­‐base  so  no  chemical  that  harm  the  environment.    

The  use  of  RP  machine  in  general  

The  use  of  other  types  of  rapid  prototyping  in  many  applica=ons  

Future  predic=on  for  the  machine  in  Jewelry  fabrica=on  

•  Be  more  faster  and  more  precise  •  Bigger  in  size  that  could  make  the  bigger  piece  and  more  pieces  at  the  same  =me      

•  Become  a  main  tool  for  the  jewelry  produc=on  

•  No  Need  to  store  too  many  metal  models      

Bibliography  

•  hnp://en.wikipedia.org/wiki/File:Rapid_prototyping_worldwide_by_Zureks.png  

•  hnp://www.zcorp.com/en/Z-­‐Corp/Rapid-­‐Prototype-­‐Machine/spage.aspx  

•  hnp://www.solid-­‐scape.com  •  hnp://wp11009247.wp291.webpack.hosteurope.de/index.php  

•  hnp://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_prototyping  •  hnp://www.buzzle.com/ar=cles/rapid-­‐prototyping-­‐machines-­‐what-­‐is-­‐rapid-­‐prototyping.html  

•   hnp://wiki.answers.com/Q/What_is_thermoplas=c#ixzz1uoTS7yBz  

•  hnp://www.igsfederal.com/thermoplas=c-­‐composites-­‐features.html  

Video  for  understanding  the  process  

•  hnp://www.youtube.com/watch?v=G5WUw5szESY&list=PL8286C9A54AFAED77&index=8&feature=plpp_video  

•  hnp://www.youtube.com/watch?v=mx207UXtGxg&list=PL8286C9A54AFAED77&index=5&feature=plpp_video  

•  hnp://www.youtube.com/watch?v=C1ZPlgh_wo4&list=PL8286C9A54AFAED77&index=20&feature=plpp_video  

•  hnp://www.youtube.com/watch?v=Uv4ucuFbIyM&list=PL8286C9A54AFAED77&index=7&feature=plpp_video  

-­‐  The  End  -­‐