Création de moules en silicone

Compte-rendu du workshop How to make silicon molds donné le 17/12/2016 au Walking Robot Lab par un employé de chez Vosschemie.


N'importe qui ayant un peu expérimenté avec l'impression 3D se rend compte que c'est une super technologie, mais lente… Très lente. Pour reproduire un modèle plusieurs fois, il existe plusieurs techniques. Celle abordée ici consiste à fabriquer un moule en silicone.

La reproduction se fera donc en trois étapes :

  1. 1. l'impression du modèle (ou contre-moule)
  2. 2. la création du moule
  3. 3. la reproduction du modèle

La première étape est couverte dans ce wiki dans la section dédiée à l'impression 3D.

Pour créer un moule facilement, nous pouvons utiliser ce qu'on appelle une résine autopolymérisante (self-curing, ou cold-curing resin).

Il existe notamment deux méthodes : l'application couche par couche de latex et le bain de résine de silicone. Nous allons voir rapidement la première méthode que nous n'avons pas pu expérimenter lors du workshop.

A noter: ces deux méthodes ont une limite somme toute assez logique : l'objet ne peux pas comporter de creux. Imaginez une bague par exemple: on comprend rapidement qu'il sera impossible de démouler l'objet, le silicone s'étant étendu au creux de celui-ci.

Red Stone Ring par zeevveez

Moules en latex

Cette méthode assez simple mais lente consiste à appliquer du latex au pinceau couche par couche. Pour un bon moule, il faut un minimum de 25 couches, et attendre 15 minutes entre chacune.

Moules en silicone

Cette méthode consiste à tremper le modèle dans un bain de silicone bi-composant. Bien plus simple et rapide que la méthode couche par couche, mais plus chère.

Les produits se gardent ~1an à température ambiante (pas de problème avec les UV). Le bidon coûte à peu près 25€/kg.

Les deux produits à mélanger

Etapes

1. Mélanger les deux composants

Les deux composants sont mélangés dans un ratio 1:1. Il faut faire attention à bien mélanger, racler les bords. C'est important que la polymérisation se fasse.

2. Placer le modèle

Placer le modèle dans un récipient résistant à l'eau. Il est possible d'utiliser une plasticine pour faire tenir le modèle au récipient. C'est particulièrement utile dans le cas d'impressions PLA avec peu de remplissage (objet léger).

Le problème apparaît surtout sur de grandes pièces, et j'ai fini par devoir attendre la polymérisation en exerçant une pression sur l'objet avec mon doigt.

3. Verser le mélange

Veiller à prendre de la hauteur pour verser, un peu comme on sert le thé en Espagne ou au Maroc, pour éviter les bulles d'air.

Il n'est pas nécessaire de mettre trop de résine, ça rendra le modèle plus difficile à démouler (et c'est plus cher). Comme l'a bien dit notre formateur du jour, « Don’t cast too much, it will cost you much. »

Si on tombe à court de produit, il est possible d'en remettre après; il se liera sans problème à la première couche. Attention toutefois: si le modèle est fait par SLS il vaut mieux faire le versement en une fois pour éviter que le silicone s'infiltre dans le modèle.

4. Polymérisation

Le silicone devrait durcir après une heure. Attendre peut-être un peu plus longtemps pour démouler ?

5. Démoulage

Retirer le silicone du récipient (si celui-ci résiste, utiliser de l'air comprimé sur les parois).

Pour retirer le modèle, ne pas hésiter à tordre le moule.

Pour rendre la tâche plus simple, mais aussi pour récupérer du silicone (il pourra être récupéré dans un autre moule pour faire du volume) on peut couper le silicone. Attention à ne pas couper droit pour ne pas fragiliser le moule, mais plutôt de côté (comme pour le bois).

Reproduction

Il existe une grande quantité de résines pour la reproduction du modèle.

Une possibilité est d'utiliser du polyester avec un autre matériel (sable, marbre, sciure de bois, pigments de couleurs,…). On peut reproduire 300 fois l'objet avec ce type de produit.

Une autre possibilité est d'utiliser du polyuréthane (50 reproductions). La polymérisation se fait très rapidement, mais le produit est plus contraignant (à ne pas jeter dans l'évier).

Exemples

silicon-molds_150926.jpg

Polyester mélangé avec du sable (ratio 1:6)

silicon-molds_150800.jpg

Polyester seul

Polyuréthane