3D-печать и китайский фарфор: как современные технологии повышают эффективность древнего ремесла

Производство фарфоровых изделий — сложный и трудоемкий процесс с довольно высоким процентом брака, но его эффективность можно повысить с помощью технологий 3D-печати. Делимся примером.

Китайский фарфор известен своей красотой во всем мире, а особенно ценится элегантная керамика в стиле эпохи династии Cун, изготовленная в «официальных» печах. Первые такие печи собственноручно спроектировал и профинансировал император Сун Чжао Цзи, сам увлекавшийся искусством и слывший хорошим художником, музыкантом, каллиграфом и мастером чайной церемонии.

В наши дни фарфор изготавливается несколькими классическими и современными методами, включая лепку вручную и на гончарном круге, литье и формование полуавтоматами. Китайский художник-керамист Сяо Хэцин пошел еще дальше и внедрил технологии 3D-печати в процесс изготовления фарфора из печей династии Cун.

Использование 3D-печати призвано несколько упростить сложный процесс на пером этапе — изготовлении форм. Полые фарфоровые изделия зачастую производятся литьем: шликер, то есть жидкая фарфоровая масса, заливается в гипсовую форму, потом заготовка извлекается и после просушки отправляется на обжиг, а затем покрывается глазурью и росписью. От качества шликера и точности форм напрямую зависит качество заготовок, так что первый этап играет ключевую роль.

Гипсовые формы снимаются с мастер-моделей, а сами модели традиционно изготавливаются из глины или пластилина. Такие модели не отличаются прочностью, так что работать с ними нужно аккуратно, тем более что изготовление мастер-модели — весьма трудоемкий процесс, как правило выполняемый вручную. Вот здесь-то и помогают технологии цифрового проектирования и 3D-печати.

Изготовление форм с помощью 3D-печати

Проектирование в Solid Edge

В новом процессе мастер-модели сначала создаются в цифровой форме с помощью систем автоматизированного проектирования, а затем печатаются фотополимерной смолой на стереолитографическом 3D-принтере SHINING 3D AccuFab-L4K.

3D-печать мастер-модели

Дальше все как обычно: с мастер-модели снимается форма, а затем производится отливка фарфоровых заготовок.

Мастер-модель

Такой подход значительно повышает эффективность и скорость производства, а также позволяет воспроизводить более сложные геометрические формы и рисунки с высокой точностью.

Готовое фарфоровое изделие

Что не менее важно, в случае утраты или поломки мастер-модели ее можно быстро напечатать заново по уже имеющейся цифровой модели.

Технические характеристики 3D-принтера AccuFab-L4K:

• Технология: ЖК-масочная стереолитография (MSLA)
• Разрешение: 3840×2400
• Размер пикселя: 50 мкм
• Длина волны: 405 нм
• Источник света: светодиодный
• Интенсивность подсветки: 3 мВт/см^2
• Размер области построения: 192х120х180 мм
• Скорость построения по оси Z: 10-50 мм/ч
• Толщина слоя: 0,025, 0,05, 0,075 или 0,1 мм
• Дисплей: 5-дюймовый сенсорный
• Интерфейс: Wi-Fi, Ethernet, USB
• Расходные материалы: фотополимерные смолы от SHINING 3D, BASF и других производителей
• Габариты: 360х360х530 мм
• Вес: 19 кг