Свой бизнес: 3d-печать ювелирных украшений и бижутерии

Что же такое 3Д принтеры для ювелиров

По сути, это обычный 3D принтер, который работает с такими же материалами. Однако главная особенность устройства для изготовления ювелирных изделий заключается в высокой точности печати. Это самый важный параметр в данной области.

Конечно, устройства для трехмерной печати пока еще не работают с драгоценными металлами. Но все же в современном мире все большую популярность приобретает бижутерия. Более того, ее можно покрасить в цвет золота или серебра, после чего внешне такие изделия не имеют отличий от драгоценных.

Принцип работы, по которому действует 3Д принтер для ювелиров, не отличается от обычного устройства, для трехмерной печати. Физический объект создается по компьютерной модели путем последовательного накладывания тончайших слоев. Это позволяет создавать оригинальные модели, имеющие самые разные формы.

1.1. Зачем нужен ювелирный 3D принтер

3Д принтер позволяет создавать яркие и оригинальные ювелирные украшения (бижутерию). Кроме этого ювелиры часто используют такие устройства для создания прототипов украшений, с которыми в дальнейшем можно работать наглядно, улучшать их или создавать по их образу настоящие украшения из дорогих металлов.

Помимо этого при помощи ювелирного 3D принтера можно создавать формы для отливки украшений из драгоценных металлов. При этом стоит отметить, что качество, точность и детальность созданных на принтере форм просто поражает.

Такие особенности открывают новые возможности в ювелирной промышленности. Изготовление изделия под заказ с такими устройствами стало доступно практически каждому. При этом стоимость такой работы существенно снизилась, а скорость выросла.

Более того, существуют 3Д принтеры, которые работают не только с пластиком, но и с различными видами металлов. Это в свою очередь позволяет создавать позолоченные украшения, которые практически не уступают по качеству, красоте и эксплуатационным свойствам украшениям, изготовленным из золота или серебра.

1.2. Виды 3Д принтеров для ювелирных изделий

В наше время на российском рынке существует множество моделей 3Д принтеров для ювелирных изделий. Как при этом сделать правильный выбор? Очень просто. Главное стоит помнить, что независимо от модели и типа устройства, все они работают по одному принципу

Поэтому в первую очередь стоит обращать внимание на точность принтера. Конечно, чем выше точность, тем медленнее скорость, однако в такой сфере, как ювелирная промышленность, точность – это самый важный параметр

Кроме этого, существуют различные компании-изготовители (бренды). Стоит понимать, что, к примеру, европейские модели трехмерных принтеров имеют самую высокую стоимость по ряду причин. Однако при этом они являются наиболее качественными и точными.

Почему 3D-печать украшений — это тренд

Украшения, созданные с помощью 3D-печати — это мировой тренд. Благодаря возможности воплотить любую идею в реальность в глазах покупателей такие ювелирные изделия значительно выигрывают у традиционных изделий, предлагаемых в магазинах. И это не удивительно, ведь изделие с индивидуальным дизайном можно приобрести на 50% дешевле, чем продукт массмаркета, да ждать выполнения заказа при этом долго не придется.

Бизнес не мог не подхватить новую технологию. 3D-печать в процесс создания украшений внедряют как состоявшиеся ювелирные компании, так и всевозможные стартапы, связанные с 3D-печатью, онлайн-сервисы, позволяющие создавать украшения персонализированного дизайна. Посмотреть наиболее яркие примеры можно в материале “11 стартапов в сфере 3D-печати ювелирных украшений”.

Успеху 3D-печати, как нетрудно догадаться, способствуют происходящие в обществе глобальные тенденции. Сегодня ювелирные украшения служат не столько доказательством успешности владельца, сколько подчеркиванием его индивидуальности. Незатейливые украшения сетевых магазинов, которые не могут удивить потребителя ничем, кроме зигзагов, которые штампуются ювелирными заводами, уходят в прошлое. Теперь, когда у людей есть возможность печатать любые прихоти, вроде колец в виде звуковых волн своего голоса (проект Encode Ring, Япония), кулонов с собственным лицом (Aurobliss, Индия), Эйфелевыми башнями и любыми достопримечательностями (American Pearl)  и тому подобное, обычные украшения стали не интересными.

Perfactory Xeed для ювелирного дела

Устройства данной марки пользуются спросом благодаря тому, что позволяют создавать изделия высокого качества в короткий срок. Данная система позволяет создавать прототипы моделей любого размера, кроме того, печать выполняется быстро и качественно. В основе работы принтера лежит технология DLP: посредством проектора выполняется отображение воксельной плоскости, что приводит к отвердеванию фотополимера в том участке, куда направлен луч проектора. Такое решение позволяет достичь высокой детальности при печати. Именно поэтому ювелиры часто выбирают и и эту модель принтера.

Устройства данного бренда позволяют создавать не только ювелирные изделия, но и функциональные модели, например, запасные части для определенных механизмов. Это обеспечивается применением фотополимеров в качестве расходных материалов, при этом к ним добавляется оксид кремния. Стоимость данной модели составляет около 7000 долларов.

Технологический процесс: шаг за шагом

Припайка литника к восковым кольцам

1. Дизайнер создает 3D-модель будущего кольца, браслета или иного украшения в САПР Rhinoceros. Затем файлы из формата SLC преобразуются в формат STL. Файлы исправляют, уменьшают их размер и сглаживают сетку в программном обеспечении Materialise Magics. Если необходимо восстановить или воссоздать ювелирное изделие, используется 3D-сканер.
2. Модель печатается на восковом или фотополимерном принтере.
3. Когда печать выполнена, необходимо удалить так называемый материал поддержки. Изготавливается он из воска, но по сравнению с основным конструкционным воском обладает немного другими свойствами и служит для того, чтобы модель в процессе печати не разрушалась. Удаление поддержек происходит, как правило, в два этапа. Сначала изделие погружается в раствор изопропилового спирта и полипропиленгликоля в концентрации 1:1 на 20-30 минут (зависит от сложности модели) при температуре 44-47 С. Когда поддержки растворятся, подготавливается ванна с раствором 20% полипропиленгликоля и 80% воды, в котором выполняется финишная обработка изделия.
4. К напечатанным моделям присоединяется литник.
5. Изделия прикрепляются на елку, которая затем несколько раз погружается в опоку. Материал опоки застывает, и вся конструкция помещается в печь. Материал под действием высокой температуры постепенно выплавляется (если это воск) или выжигается (если это фотополимер).
6. После выплавления или выжигания внутри опоки образуются полости, куда заливается серебро. Опоку разрушают и извлекают мастер-модели. Чтобы получить уже готовое изделие, заливают соответствующий драгоценный металл.
7. Конструкторы или технологи дорабатывают мастер-модель или готовое украшение до идеала – полируют, убирают излишки, шероховатости и т.п.
8. Мастер-модель устанавливают в резинку, после чего переходят к процессу термической вулканизации под прессом.
9. Резинку разрезают вдоль и извлекают мастер-модель.
10. С помощью специального устройства в резинку впрыскивают воск, и мы получаем восковую модель. Поскольку мастер-модель после печати была обработана до идеального состояния, то и восковка получается такой же идеальной.
11. Затем весь процесс повторяется: к восковкам припаиваются литники, литники крепятся на елочку, которая, в свою очередь, погружается в опоку, воск выплавляется. Модель заливают золотом или каким-либо другим драгметаллом.
12. В завершение изделие полируют и крепят на нем камни.

Статья опубликована 14.07.2017 , обновлена 14.05.2021

Стоимость оборудования

При желании купить 3d принтер для ювелирных изделий необходимо определиться, какими функциями должно обладать устройство. Существует два основных вида устройств:

• принтеры, печатающие с применением одного материала: макет выстраивается на механических поддержках, удаляемых вручную;
• принтер, работающий двумя и более материалами: вспомогательные элементы удаляются растворителем сразу после формирования.

Например, пользующийся большой популярностью 3d принтер Solidscape, в основе работы которого лежит несколько технологий (DODJet, Dwax и SCP), обладает высоким показателем выжигаемости материала, но низкой скоростью построения. Трехмерная модель загружается с помощью специальной программы, картридж наполняется расходным материалом (обычно им является ABС пластик). Пластмасса в картридже расплавляется до жидкой консистенции и передается в печатающий блок, выполняющего последовательное наложение слоев материала. Поверхность получается идеально гладкой. Цена ювелирного 3d принтера Solidscape варьируется от 1 500 000 и выше.

К дорогостоящим устройствам с отличным качеством и высокой скоростью печати относится и 3d принтер для ювелиров DigitalWax, с уникальной системой перемещения поддона – от 4,5 млн. руб.

Бюджетным вариантом можно считать 3D принтер Perfactory Xeed оснащенный системой создания прототипов и моделей разного размера – от 400 000 руб. Техника от компании Asiga при сравнительно невысокой стоимости, обладает высоким качеством и скоростью печати. Принтер в процессе создания объекта использует в качестве источника света светодиод, продолжительность работы которого достигает 55 000 часов. Стоимость устройства колеблется от 450 000 руб.

Экономить на стоимости оборудования в данном случае не рекомендуется. От характеристик принтера зависит качество и скорость создания продукции. Можно приобрести поддержанное устройство, но при этом тщательно проверить его работоспособность.

Программы для моделирования ювелирных изделий

Возможности графического моделирования программы RHINO Rhinoceros представляет из себя компьютерную программу, разработанную в целях создания 3D-моделей всевозможных объектов. Посредством Rhinoceros пользователь может работать с NURBS-объектами, включая стадии разработки, возможного в будущем внесения изменений, проведения презентаций, выполнения мониторинга кривых, поверхностей и твердых тел. Данный курс предназначен для освоения основополагающих функций программы Rhinoceros. Он предназначен для желающих освоить для себя процесс комплексного создания моделей, с прицелом на последующее использование его особенностей для изготовления уникальных изделий из большого спектра камней. Принцип действия программы для моделирования ювелирных изделий Rhinoceros поражает своей легкостью, наблюдающейся в процессе ее освоения и последующего применения. Вследствие этого пользователь имеет возможность полностью погрузиться в процесс создания изделия из понравившегося материала, не отвлекаясь на диагностику появляющихся неисправностей. Исходя из характерных особенностей рабочего процесса данного программного продукта нет необходимости вдаваться в детальное его освоение. Рассматриваемая программа позволяет человеку, горящему желанием постичь основы точнейшего построения элементов, претворить в жизнь самые невероятные ювелирные идеи, не испытывая никаких ограничений в смысле 3D-моделирования. Этот программный продукт демонстрирует полную совместимость с наиболее востребованными аналогами оформительской направленности.

Курс «Rhinoceros 3D-моделирование» рассчитан на предоставление доступа к методам, способствующим освоению быстрого и качественного построения моделей изделий из многообразия камней. Помимо этого, после его прохождения у человека появляются знания для проведения презентации и предварительной разработки изделий из камней. После освоения программы любитель сможет быстрее стать профессионалом в создании моделей любой конфигурации, о какой до этого был только в состоянии мечтать! Длительность курса составляет пять-шесть месяцев, один-два раза в неделю, с 18:30 до 21:30. На курсе предусматривается набор малых групп. Набор осуществляется, исходя из полученных после собеседования результатов. Занятия начинаются после формирования группы.

Литье по выплавляемым и выжигаемым моделям с помощью 3D-печати

Оба литейных процесса в целом похожи, различия – в нюансах. Литье по выплавляемым моделям – метод более простой и точный, и поэтому чаще используемый. 3D-принтеры, в обиходе называемые «восковыми», печатают модели из воска, на основе которых затем создаются литьевые мастер-модели. В этих устройствах применяется технология многоструйного моделирования (MultiJet Printing, MJP).

Восковая модель и готовое кольцо

Данный метод подходит в первую очередь крупным предприятиям за счет высокой скорости изготовления и выплавления моделей. Еще одно его преимущество – это возможность печати восковки для отливки сразу конечного изделия, минуя процесс изготовления мастер-модели.

Трехмерная печать для литья по выжигаемым моделям предполагает построение изделия из жидкого фотополимера по технологии лазерной стереолитографии (Stereo Lithography Apparatus, SLA) или многоструйного моделирования. Изделие, полученное методом SLA, может использоваться сразу в качестве мастер-модели.

Модели ювелирных изделий, напечатанные на фотополимерном 3D-принтере

В процессе выжигания, в сравнении с плавлением, используются более высокотемпературные печи, а также более прочная опока (чтобы выжигаемый материал ее не разрушал). Изделие, выращенное из фотополимера, характеризуется меньшей точностью и требует более тщательной постобработки. С другой стороны, фотополимеры привлекательны тем, что они существенно дешевле воска. Этот метод изготовления выбирают, как правило, небольшие производства и индивидуальные мастера.

Какой способ моделирования и какие программы выбрать новичку

От выбора метода в 3d зависит конечный результат. 4 основных способа, которые используют для ювелирных изделий, это:

1. Векторное (NURBS) 3d моделирование (Rhinoceros, Solidworks). Каждая линия – функция, точная форма предмета рассчитывается независимо от размеров и сложности поверхностей.
2. Полигональное (с помощью многоугольников), программы T-splines, 3DS Max. Экономят ресурсы компьютера, но точность невысокая.
3. Скульптурная лепка – ZBrush, 3D Coat. Использует технологию пиксолов – пикселей 3D. Позволяет работать с моделью, как с глиной, придавать естественные искажения, наносить объемные текстуры. Точность низкая.
4. Комбинированный метод, программы ArtCAM, Rhino Emboss. Создает модели из заранее прорисованных векторов или по черно-белому изображению, подходит для создания орнаментов, печатей.

Новичку легче освоить векторный метод, но в дальнейшей работе нужны будут и все остальные.

Как проще всего зарабатывать на 3D-печати украшений

Если ответить прямо, то никак. Даже поверхностно вникнув в тему, вы поймете, что никакой пассивности или способов быстрого заработка в 3D-печати, а уж тем более в печати ювелирных украшений, пока не существует. Технология не только дорога (стоимость самого оптимального 3D-принтера для прототипирования ювелирных изделий по соотношению цена/качество (Formlabs Form 2) на момент написания статьи составляет 336 тыс. рублей), сложна в освоении и использовании, требует дорогих расходников, но и не дает никакой возможности получить быстрый результат, что называется с нуля и в домашних условиях. Если вы, к примеру, увлекаетесь рукоделием и созданием бижутерии в формате хобби-подработки или небольшого бизнеса, то никакого дополнительного и легкого источника доходов от 3D-печати вам искать не стоит. Гораздо легче и выгоднее вам будет продолжать свое дело, покупать заготовки и делать из них уникальную бижутерию, совершенствуя свое искусство и периодически мечтая о том, что когда-нибудь появится такой принтер, который сможет дешево и быстро выполнять вашу работу за вас.

Если же вы умеете моделировать трехмерные объекты и владеете программами вроде AutoCAD, Revit, SolidWorks, ArchiCAD, Revit, Civil 3D, 3ds Max, Maya, Rhinoceros, Z-Brush (кстати, такой пакет знаний считается вступительным условием для записи на практический курс по 3D-печати в учебном центре при МГТУ им. Баумана), то вы также можете просто продавать свои 3D-модели, также полностью минуя этап 3D-печати и вовсе не думая о 3D-принтерах. Многие сервисы позволяют дизайнерам и художникам создавать на своей площадке онлайн-магазины, где можно продавать 3D-модели чего угодно, в том числе и украшений. Такой вариант как раз-таки и может стать источником дополнительного пассивного дохода: общаться и искать клиентов вам не надо, а заказчиками ваших изделий могут стать покупатели из разных стран мира.

Одним из таких сервисов, например, является сайт Shapeways, который используется для загрузки 3D-файлов и распечатки их физических моделей на 3D-принтере с последующей отправкой их по конкретному адресу. На нем дизайнер может создать свой магазин, продавать свои 3D-проекты другим людям и получать комиссию с каждой продажи модели. Цены варьируются от нескольких евро до нескольких тысяч евро. Главная сложность для успеха на таких площадках — высокий уровень конкуренции. При просмотре предложений других авторов, вы обязательно придете к выводу, что покупателей нужно обязательно будет чем-то удивлять. Возможно, правильнее всего будет сосредоточиться на моделировании определенного вида украшений — оригинальных кулонов или колец, браслетов или запонок, серег или зажимов для галстуков. Также потребуется грамотное описание изделий и качественные изображения, так как продавать вы будете не для друзей и семьи, а для большого круга покупателей. Подобные услуги предлагают и многие другие сайты, поэтому лучше всего будет собрать несколько вариантов и сравнить их условия сотрудничества, аудиторию и посещаемость. 

Также вы можете создать и собственный магазин 3D-моделей ювелирных изделий и предлагать покупателям готовые модели или создание собственных уникальных моделей: в зависимости от сложности за последние можно брать от 1 до 10 тыс. рублей. Однако такой подход полностью перекладывает на вас вопрос продвижения, а точнее будет сказать — формирование спроса. Почти наверняка у вас не будет не только конкурентов, но и покупателей. Все, что касается продажи 3D-моделей, услуг 3D-прототипирования равно как и 3D-печати на заказ для большей части населения России, прямо скажем, пока является дремучим лесом.

В этом вы можете убедиться хотя бы проанализировав статистику ключевых слов на Яндекс.Wordstat, согласно которым по заказу услуг 3D-моделирования делается около 200 запросов, покупке 3D-моделей — около 800 запросов, заказу услуг 3D-печати — порядка 2000-3000 запросов. Зато гораздо больше российские пользователи интересуются стоимостью и возможностью покупки самих 3D-принтеров (33,2 тыс. запросов). Хотя и эти цифры нельзя назвать какими-то громадными. На сегодняшний день наше сограждане чаще ищут возможность приобретения подержанных автомобилей ЗАЗ “Запорожец” (37,8 тыс. запросов), чем 3D-принтеров. Поэтому постарайтесь не строить серьезных иллюзий относительно этой сферы.

Михаил Семынин(c) www.openbusiness.ru — портал бизнес-планов и руководств по открытию малого бизнеса
09.04.2017

Сохраните статью, чтобы внимательно изучить материал

В чем суть технологии 3D-печати украшений

Основной принцип 3D-печати — это принцип “добавления”, лежащий в основе так называемых аддитивных технологий. Это означает, что 3D-принтер как бы “выращивает” изделия, слой за слоем накладывая порошкообразный материал, в качестве которого может выступать воск, нейлон или даже металл. После пропечатывания очередного слоя, он покрывается скрепляющим веществом для связки слоев. Как только распечатывается последний слой, происходит удаление лишнего материала, не предусмотренного дизайном. Полученный с помощью 3D-принтера предмет, конечно, может считаться готовым изделием, но если речь идет о создании ювелирных изделий, то он служит лишь в качестве модели, прототипа конечного изделия. Глубоко не вдаваясь в детали, весь процесс изготовления украшений с помощью 3D-печати можно разделить на следующие этапы:

1. Разработка компьютерной 3D-модели. Дизайнеры визуализируют идею украшения в графических редакторах вроде 3D-Brush или 3dx Max и отправляют на печать.

2. Распечатка прототипа на 3D-принтере. По описанному выше принципу “добавления” 3D-принтер печатает пластиковый прототип ювелирного изделия. После распечатки происходит оценка модели, вносятся корректировки в дизайн. Распечатанная деталь отделяется от поддержек, промывается, подвергается закрепляющей экспозиции в ультрафиолете, при необходимости — слегка полируется.

3. Заливка гипсом или специальным раствором. Распечатанные модели припаивают к так называемому восковому стволу, а полученная конструкция заливается гипсом или специальным раствором. Происходит отвердевание.

4. Обжиг формы в печи. Форма разогревается в печи. Во время обжига воск выплавляется, оставляя литейную форму, которая с точностью повторяет очертания оригинальной модели.

5. Литье. Полученная форма заливается металлом. После заливки форму охлаждают, заполняющий материал вымывается.

6. Постобработка. Готовые изделия извлекаются, разделяются и полируются. Вставляются драгоценные камни, если они входят в дизайн

По сути, пока основа технологии производства ювелирных изделий осталась прежней, изменился лишь подход к прототипированию. Теперь можно быстро и дешево проверить, как будет смотреться и носиться конкретный дизайн украшения. Технология 3D-печати позволяет избежать отходов, нет необходимости отливать изделие из драгоценных металлов для оценки его соответствия желаемому образцу. После отливки оно идентично начальным требованиям. Кроме того, 3D-принтер способен создавать мелкие элементы изделий с высокой детализацией.

Что касается технологии самой 3D-печати, то существует две наиболее популярных схемы работы: печать из воска (с ним работает большинство ювелиров) или фотополимера. Нюансов при выборе технологии здесь множество, как и количество различных видов 3D-принтеров, так что в рамках данной ознакомительной статьи вдаваться в подробности не имеет смысла. Однако в целом, эксперты и люди с опытом в 3D-печати отмечают, что качество поверхности прототипов в обоих случаях примерно сопоставимо. Воск выигрывает у фотополимера в качестве изделия после литья, однако фотополимер выигрывает в таких характеристиках, как прочность и цена.

Финансовый план

Основной статьей расходов является приобретение оборудования и материала. На первом этапе потребуется сумма от 500 000 руб. и выше. Рентабельность подобного производства составит 40-50%, что говорит о его окупаемости в течение 6-12 месяцев. Но следует помнить, что стоимость хорошего ювелирного 3д принтера начинается от 1 000 000 руб., то же самое касается и качественных материалов. При желании расширить производство, первое, что придется сделать – это поменять оборудование на более современную качественную модель.

Считается, что с появлением подобной технологии ювелирным делом могут заниматься неподготовленные дилетанты. Да, это так. С освоением несложных технологических процессов и выполнением однотипных задач может справиться и новичок, знакомый с компьютерной техникой. В этом заключается одно из преимуществ 3d печати. Но успешность ювелирного производства напрямую связана с творческим подходом к делу, фантазией и терпением – качествами, которыми наделены только настоящие мастера своего дела.

Зачем использовать 3д принтер для ювелиров

Использование 3D-принтеров для изготовления украшений выгодно различными способами, в том числе:

А) можно сделать множество отличных дизайнов

3D-принтеры могут делать дешевые и уникальные дизайны. По мере того, как вы улучшаете свои навыки печати, вы можете создавать более сложные дизайны.

С 3D-принтерами все, о чем вы должны беспокоиться, — это дизайн ювелирных изделий.

Б) создание ювелирных моделей

Вы можете использовать 3D-принтеры для создания доступных пластиковых моделей конечного дизайна. Таким образом, вы можете сделать уникальный дизайн ювелирных изделий для вашего клиента, чтобы одобрить его до изготовления окончательного металлического украшения.

В) скорость

3D печать ювелирных изделий быстрее, чем традиционное ювелирное производство. Даже сложные проекты могут быть закончены быстро. Вы также можете изменить готовые детали.

Г) экономически эффективны

Печать ювелирных изделий на 3D-принтере дешевле, чем на традиционных машинах.

Для изготовления ювелирных изделий требуется очень небольшое количество смолы. 1 литр литьевой смолы стоит примерно 250 долларов. Но вам не понадобится столько всего одного украшения. Вы платите только за то, что используете. 1 литр более чем достаточно для печати нескольких украшений.

Насколько простой или сложный дизайн не влияет на стоимость печати 3D ювелирных изделий. Это количество смолы влияет на цену.