Metaformarna (röda bitar längst till vänster och höger) används för att tillverka silikonformarna (grönaktiga och vita former i mitten). Silikonet kan sedan användas upprepade gånger för att bilda repliker (framtill). Kredit:Luigi Malomo
Metoden att tillverka föremål via silikongjutning har en lång tradition. Tills nu, dock, att skapa formar för att gjuta komplexa föremål krävde mycket erfarenhet och involverade manuellt arbete, vilket gjorde processen dyr och långsam. Forskare från Istituto di Scienza e Tecnologie dell'Informazione (ISTI-CNR) och Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) har nu utvecklat ett verktyg som inte bara automatiskt hittar det bästa sättet att designa formarna, men levererar också mallar för så kallade "metamolds":Rigid, 3-D-tryckta formar som används för att tillverka de optimerade silikonformarna. Deras metod, vilket kan sänka kostnaden för denna tillverkningsteknik, presenteras på årets SIGGRAPH-konferens.
När det gäller att tillverka en serie identiska föremål, formningstekniken spelar en viktig roll. Ett av de favoritmaterial för formen är silikon, eftersom det är deformerbart, och därför förlåtande när det gäller att extrahera komplexa föremål i slutet av tillverkningsprocessen. Att extrahera föremålet från formen kräver i allmänhet att formbitarna separeras utan att de fastnar i överhängande delar av föremålet. Ett försiktigt snitt krävs för att öppna formen. Denna process, som hittills inneburit manuellt arbete från en erfaren hantverkare, har nu automatiserats. "Tills nu, silikongjutning av komplexa former var ett hantverk som krävde många års erfarenhet och en skicklig hand. Du behövde veta var du skulle placera snitten idealiskt, och arbetet gjordes manuellt. Vårt nya verktyg gör denna metod tillgänglig för alla, säger Bernd Bickel.
Användaren laddar upp önskad form. Verktyget beräknar sedan var snitten behöver placeras för ett optimalt resultat. Detta innebär att minsta möjliga antal formbitar används, och att föremålet säkert kan tas ur formen när det är klart. Sedan skapar datorn automatiskt de 3D-utskrivbara mallarna för metaformen, behållaren som används för att tillverka de idealiska silikonformbitarna. De tryckta metaformarna är fyllda med flytande silikon för att producera de slutliga silikonformarna, som är återanvändbara, och kan användas för att gjuta flera repliker.
Forskarna förväntar sig att deras metod kommer att visa sig vara användbar inom smyckedesign eller konst. "När du inte producerar miljontals exemplar, detta är valmetod, " säger Thomas Alderighi från ISTI-CNR, den första författaren till studien som har tillbringat två månader vid IST Österrike som praktikant i Bernd Bickels forskargrupp. Som noterat av Paolo Cignoni, forskningsdirektör på ISTI — CNR, en möjlig tillämpning är produktionen av ett mindre antal repliker för museer som skulle kunna hanteras av besökarna för en djupare upplevelse av utställningen. De slutliga silikonformbitarna kan också användas för att skapa repliker från en mängd olika material, inklusive traditionella sådana som harts, men också okonventionella sådana som choklad eller is.