3D打印珠宝的优势、技术和打印机！

       3D打印使任何人都能够生产出独特品质的珠宝，并为专业珠宝商提供了一种更经济、更简单、更快速的珠宝生产方式。3D打印已进入珠宝市场，并激发新技术支持的珠宝公司提供便捷的定制制造。那么3D打印的优势是什么？目前的3D打印珠宝服务商有哪些？



为什么选择 3D 打印珠宝？


△除了 XFab 2500 之外，DWS 还生产珠宝打印机
       大多数时候，在谈论3D打印珠宝时，指的是3D打印蜡模型，然后用于制造模具，就像传统珠宝制作一样。珠宝商可以使用3D打印机，只需按一下按钮即可根据其数字设计生产模型，从而取代了数小时或数天的手工雕刻。根据3D打印机的尺寸，用户可以一次用可浇注蜡打印近十几个模型。使用 3D 打印机打印珠宝还有许多其他优点。用户可以使用3D打印进行原型制作，以确保成品的样式。如果用户需要生产同一设计的多个版本，3D打印技术特别适合。3D 打印模型也是试镶宝石的理想选择，能够确保产品拥有合适的尺寸。
但如今对于珠宝设计师和大型珠宝公司来说至关重要的是快速响应趋势的能力。珠宝不再仅仅适合特殊场合，因为年轻一代经常佩戴和更换珠宝，市场上的珠宝设计种类繁多。
●印度Melorra是一家公司，其成立的初衷是利用数字设计珠宝和 3D 打印技术快速响应下一代男士和女士日常珠宝市场需求。Melorra 于 2016 年推出，已迅速成为印度快速发展的品牌之一，其口号是创造“即买即穿”的单品。该公司投资了 3D 打印机来制作珠宝模具，然后由专家工匠进行铸造和精加工。创始人Saroja Yeramilli在接受《经济时报》采访时表示，“有了3D打印，我们不必担心订单数量。它使我们能够满足订单的特定需求，同时具有成本效益。”
●另一家利用3D打印的珠宝品牌是Lace，该公司推出了珠宝样品计划，客户可以在购买前试用3D打印版本的珠宝，这将减少退货和换货的数量以及与材料浪费。


△由 Lace 的 Jenny Wu 制作的 3D 打印珠宝样品，供客户在最终生产开始之前试戴

●珠宝初创公司Gildform和Cloud Factory正在利用 3D 打印的优势作为其商业模式的核心，他们的利基市场是为任何人提供一个经济的平台来创造自己的珠宝，帮助客户设计产品，然后通过 3D 打印进行生产，没有最低订单限制。Glidform 接受用户的最终设计并3D打印用于铸造的蜡模型。Cloud Factory 采用不同的方法，用回收的纯银直接3D打印用户的设计。

金属直接3D打印有其自身的优势。首先，与模型铸造相比，3D 打印使珠宝商能够批量生产独一无二的物品。其次，创建蜡模型、从该模型创建模具、然后将熔融金属倒入模具的整个过程都不再需要了，节省了大量时间。


△Affinity 系列 Hash 戒指和手链由 Boltenstern 用黄金 3D 打印而成

Boltenstern是一家直接 3D 打印基于算法创建的基于数字设计的珠宝的初创公司。Marie Boltenstern 使用 EOS 的金属 3D 打印机直接用贵金属粉末 3D 打印出复杂、精确、重复的几何形状。该公司还利用尼龙聚合物 3D 打印珠宝，然后进行着色，制成重量更轻但耐用的珠宝。


△3Design 的珠宝设计软件

珠宝设计软件
随着计算机辅助设计的出现以及 3D 打印该设计的能力，几乎任何人都可以制作珠宝。3D打印珠宝的第一步是数字设计，可以使用计算机辅助设计 (CAD) 软件创建它。多种 3D 设计软件选项可满足您的需求。

如果您对从头开始设计珠宝不感兴趣，编辑现有设计可能会更容易接受。Thingiverse等3D 设计存储库中有很多设计供您选择。

如果您想处理您喜欢的古董传家宝或朋友的作品，可以尝试 3D 扫描。有多种3D 扫描仪可供选择，如果担心价格，您可以下载3D 扫描应用程序并将智能手机用作扫描仪。然后将扫描结果上传到 CAD 软件进行一些编辑或交给珠宝公司进行生产。


△B9 Creations 生产一款 3D 扫描仪 B9 Scan 500，售价 17,955 美元，专门用于扫描珠宝

珠宝设计技巧软件
CAD 软件非常适合珠宝设计等结构艺术。它可以让您在珠宝所需的小范围内保持精确度。此外，它还有助于在需要时建立统一性，例如耳环、结婚戒指和任何批量生产的产品。大多数具有3D 建模组件的 CAD 程序都 可以支持珠宝设计的总体思路，当然有一些注意事项可以让您的工作变得更轻松：

●珠宝专用模板：这些模板可以让您更少担心技术组件，更多地关注设计的创意部分。使用基本的标准化珠宝组件（例如耳环背面）的模板可以使产品符合行业标准，同时展示设计的独特之处。

●真实感建模：由于珠宝是一种视觉媒介，因此具有 3D 建模功能的程序可以展示设计品在现实世界中的样子，并在进行原型制作之前发现缺陷或问题。

●简单的界面： 干净的工作空间界面以及易于查找的工具和功能将最大限度地减少用户的学习时间并最大限度地延长您的设计时间。


△Cloud Factory 在 SLM Soultions 金属 3D 打印机上直接 3D 打印纯银珠宝

说到 3D 打印珠宝，主要有两种主要方法：

●直接 3D 打印，直接用金属或塑料打印最终作品；
●熔模铸造，即 3D 打印蜡模型，然后可以用蜡模型铸造零件。

直接3D打印


△Boltenstern 使用直接 3D 打印来生产独一无二的珠宝

用户可以直接3D打印贵金属珠宝，大多数珠宝商不以这种方式使用3D打印机，因为 3D 打印机的价格对于独立珠宝商来说较昂贵。一些在线打印服务直接使用贵金属进行3D打印，因此当您将数字模型上传到按需服务时，该技术更容易实现。

直接 3D 打印使用粉末床熔融技术将金属粉末颗粒与激光烧结在一起，也称为选择性激光熔化 (SLM)或金属激光粉末床熔融。还可以使用另一种称为粘合剂喷射的 3D 打印，它适用于金属或聚合物。可用的金属类型取决于所使用的 3D 打印机。如果您的目标是直接 3D 打印贵金属，可以看看Desktop Metal、HP、ExOne 或 Digital Metal 的金属 3D 打印机。对于直接 3D 打印聚合物珠宝（包括轻质碳纤维尼龙或彩色塑料），请查看 Formlabs、Impossible Objects 和 Stratasys 的 3D 打印机。

熔模铸造


△Phrozen 等公司的树脂 3D 打印机可以用可浇注材料 3D 打印精细的珠宝模具

熔模铸造是 3D 打印珠宝最流行的方法，将3D打印与传统模具制造技术相结合，3D 打印机取代了将硬质模型蜡雕刻成所需形状的做法。珠宝商使用计算机和珠宝设计软件或任何计算机辅助设计 (CAD) 软件创建设计，然后使用蜡或其他材料（例如树脂）3D 打印珠宝模型。在树脂中打印浇注模型可以通过立体光刻 (SLA) 或数字光处理 (DLP)来完成。至此，又回到了传统的失蜡铸造工艺。

失蜡法是将蜡或树脂模型包裹在石膏状介质中，该介质变硬然后加热，使模型熔化，留下模具，然后在模具中填充熔融的贵金属，这是一种传统的金属铸造工艺。一旦金属凝固并移除模具，物品被取出，进行机械处理和抛光。

3D 打印机不仅可以创建精细的主模型，而且可以在几分钟内在软件中自定义珠宝的数字文件，一次打印出另一个模型或 20 个不同的模型。这极大地加快了设计迭代和大规模定制的速度。


△树脂 3D 打印可生产出适合复杂珠宝设计的高度精细的零件  

3D 打印设计模型的优势：

●速度：3D 打印比手工雕刻蜡要快得多。传统方法需要花费数小时甚至数天的时间精心雕刻蜡模型，而 3D 打印机只需数小时即可制作出详细的模型。另外，更改变得更加容易，可以简单地更改数字文件并打印另一个版本。

●复杂性： 3D 打印机可以创建比手工雕刻更加复杂和精密的几何形状，可以打印 CAD 软件可以设计的任何内容，因此它甚至可以让缺乏雕刻技能的艺术家更容易获得出色的设计。此外，可以制作出手工雕刻几乎不可能实现的几何形状。

●定制：由于原始主模型存储为数字 CAD 文件，因此可以根据客户要求快速修改。能够提供定制的珠宝，并且如果未来的佩戴者对最初的设计不满意，也可以轻松更改模型。

●批量生产：根据 3D 打印机的容量，可以一次打印数十种不同的蜡模型。

●复制： 3D 打印增加了另一层便利——可以复制旧珠宝。使用 3D 扫描仪，可以将现有作品重新创建为数字模型，然后在 CAD 软件中进行清理并打印出来。

●成本效益：珠宝级 3D 打印使用的打印材料非常少，这有助于您降低材料成本。

●快速原型： 在 3D 打印模型中安装宝石，以确保完美贴合并在铸造最终作品之前获得客户批准

蜡和铸造材料


△BlueCast X5 树脂首饰模型

铸造材料并不完全相同。当然，也可以用纯蜡进行打印，但较新的材料（例如可浇注树脂）的配方在浇注过程中更坚固，并且燃烧时更清洁等特点。例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 是一种具有优异燃尽性能的丙烯酸塑料，常用于工业铸造。这些材料并不总是适合作为蜡的直接替代品，因为有些材料可能与磷酸盐粘合和石膏粘合包埋材料产生负面相互作用。因此，请务必将铸造材料与包埋材料相匹配。

如果您的打印机与第三方材料兼容，则购买可浇注材料时应注意以下事项：

●熔化时间：蜡或可浇铸树脂材料从模具中完全熔化或烧毁需要多长时间？

●灰分水平：低灰或无灰蜡材料在烧毁后在模具内几乎不会留下灰烬或烟灰，而其他蜡材料可能需要彻底清洁模具。

●低收缩：所有蜡和可浇注材料都会收缩，您需要考虑到这一点，因此了解收缩系数很重要。

●低吸水性：如果不加遮盖，大多数可浇注树脂都会吸收水分。

珠宝 3D 打印机


△使用 X-vest 合成包埋材料印刷的装饰品

选择珠宝3D打印机首先考虑的是技术，大多数想要打印铸造模型的珠宝商都会选择基于树脂的 3D 打印机，因为它们具有较高的打印分辨率。专门用于铸造的蜡树脂使珠宝商能够打印出精细的模型，并且可以干净地烧毁。对于直接用贵金属打印珠宝，选择较少。


△瑞典珠宝设计公司 Arild Links 使用 Digital Metal 的金属粘合剂喷射 3D 打印机，用从枪支中回收的金属生产珠宝

选择打印机时的注意事项：
●分辨率：珠宝首饰都很小，因此打印机可以打印的细节越精细越好，理想情况下甚至可以小至 10 微米。

●打印速度：理想情况下，寻找一台可以调整速度的机器，以获得超快但不精细的原型以及极其精细的细节，这通常需要更长的时间。

●材料兼容性：选择不限于某一制造商材料的打印机。最适合的蜡树脂可能是由第三方制造的。专有材料通常比第三方材料更昂贵，一些打印机经过完美调整，可以使用自己的树脂完美打印，从而减少试验和错误。

●成本：购买打印机时，不仅需要考虑打印机的价格，还需要考虑维护成本和材料成本。虽然珠宝 3D 打印机可以在几个月内收回投资，但需要注意一下预算。

●曝光：如果需要设计具有精细的特征和光滑的表面，那么要小心使用 LCD 技术。一些 LCD 机器生产的模型具有像素化表面，这可能会在铸造时转化为最终作品，除非您花时间进行一些后期处理。

●体积：如果您只计划一次制作一到六个模型，则较小体积的机器即可工作，但如果您认为要大规模定制数百个戒指或吊坠，请寻找较大体积的机器。

●配件： 您的模型不适合直接从打印机打印。您还需要一些其他设备，例如清洗机和固化机（尽管没有它们也可以使用）。因此，寻找一家提供整套服务的公司。

3D打印珠宝具有个性化定制、降低成本、提高效率等优势。它突破了传统制造局限，实现了创新设计。未来，随着数字化技术、新材料、人工智能的发展，3D打印珠宝将更加普及，推动行业迈向智能化、个性化时代。