成型与铸造
小组作业
- 阅读你所用每种成型和铸造材料的安全数据表（SDS），然后用每种材料做试浇并互相比较
个人作业
- 围绕你要用的坯料和刀具设计一个 3D 模具，把它加工出来，再用它浇铸零件。
学习成果：
- 在 3 轴加工的范围内设计合适的物件。
- 演示模具设计、制作和浇铸所用的流程。
你是否：
- 解释了你如何设计 3D 模具，以及如何为加工创建粗加工和精加工刀路。
- 展示了你如何做模具并浇铸零件。
- 描述了遇到的问题以及如何解决。
- 附上了你的设计文件，以及模具和最终物件的“hero shot”照片。
使用的工具
- 数控机床（CNC）
使用的软件
文件
小组作业
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设计
我要说明做蜡质阳模、硅胶阴模，最后浇铸最终阳模所需要的流程。所以我们先创建一个装配体（assembly），里面放入已经用简单旋转特征做好的模型。
- 打开新的装配体后，点击 Insert Components；
- 再来一次 :-) 点击第二个 Insert Components；
点击绿色的对勾确认插入。
现在我们需要创建阴模！
- 点击前视基准面，确保这个基准面正好在零件的中间。
- 点击 New part。
打开新零件后，再次点击前视基准面，然后点击草图（Sketch）。
然后我在零件周围画了一个正方形，注意在零件四周留出 10mm，好让硅胶形成模具的结构。
现在见证魔法！想象一下要手工做出所有这些负形特征。想都别想！我们要用 Cavity 特征来做负形。
- 点击 Insert；
- 然后在打开的菜单里点击 Features；
- 找到 Cavity 并点击它。
现在只要选中模型并确认。
搞定！第一部分完成了！我们就叫它模具 A 吧？
我把零件做成了爆炸视图，供你们欣赏。我人真好！:-)
现在，因为我非常懒，我要复制模具 A 来创建模具 B。
- 点击 Save as copy and open。我们选这个选项的原因是，第一个选项其实只会给零件改名，而我们真正想要的是一个打开着的副本；
- 给零件起个名字，我这里是 Mold_b；
- 然后保存。
现在我们要插入复制出来的零件。和之前一样，再次点击 Insert Part……然后确认。
现在我们需要给零件做配合（mate）。哦，我忘了说，复制零件之后，如果你愿意，应该做一些特征来防止模具移位，并尽量减少分型线。
- 做法是点击这个面
- 然后点击模具 A 的第二个面，这样它们之后就会在那里配合。
- 现在点击 Coincident 并确认。
这个零件还没有完全配合好，但快好了。
在对角重复这一步，配合就完成了。
现在，用和之前一样的步骤，点击零件的角。
又是爆炸视图，送给你们！如果你想知道模具 B 里的负形特征是怎么来的，只需回看第一个型腔；做法完全一样。
最后，我计算零件的体积。浇铸时这会很有用，这样浇铸时能把硅胶的浪费降到最低。我估计大约 5ml 硅胶。但其实我会准备两倍的量，因为我对剩下的硅胶有些打算。啊，如果你注意到阳模零件和我一开始用的不一样，那是因为我决定把它改小，因为对我在自选周做的可切削蜡来说它太大了。
铣削
我开始铣削时，把坯料架在一个纸箱上，这样能尽量少浪费蜡。回收利用一直在我脑子里！我钻了通孔，把所有东西固定到我的大数控机床的牺牲台面上。
启动数控机床的流程和输入设备周里介绍的一样，只是这里没有自动校准，也不会自动找零点，所以如果你忘了：打开 Mach3，用方向键把数控机床移到你想设为原点的位置，然后依次点击各个轴：X、Y 和 Z。
视频里是数控机床在做最初的移动，用 1/4" 立铣刀清理最初的台阶。
这里可以看到更多过程，用的是更小的 1.5mm 立铣刀，那是我最后用的一把刀。
阳模的最终结果非常好；表面光滑，细节也令人满意。
浇铸阴模
我们从大声朗读技术数据表开始！我亲爱的同事兼女儿 Bianca 承担了这个荣幸的任务。:-)
这里可以看到我一开始用的 3030 Slide。
我们用不同颜色的胶带标记每根竹签，戴上眼镜和手套，开始了流程。
需要搅拌很久，但这个产品的适用期（pot life）很长，开始固化前有 45 分钟，所以不用着急。重要的是把每个组分都搅匀，然后再把混合液搅匀。
按一比一的比例，我们用了 43 克硅胶来做阴模。
这里可以看到倒胶，太治愈了！
结果不好！等了 48 小时以上，模具还是黏的。我觉得我的硅胶有问题；我买它已经 2 年了，可能就是这个原因。
第二个问题是我为防模具移位做的那些特征：它们彼此配合得不好，所以我决定用普通石蜡把它们填上，再用刀片刮平。结果还算可以。
这是阳模，那些特征已经用手工填了石蜡，可以再浇一次了。
这里可以看到用我实验室里这桶硅胶做的新浇铸。它来自一家叫 OTT 的中国公司；硅胶的型号是 OTT-1817。我找不到它的技术数据表，因为我觉得这是个已经停产的产品。我甚至试着给公司发邮件，但没有收到回复。
流程一样，从配比到搅拌方式；区别是这个产品 30-40 分钟就固化，所以动作要快。:-)
结果真的令人满意！
浇铸零件
因为我是在硅胶上浇硅胶，所以需要准备脱模剂。
在 Smooth-On 的网站上列出了 3 种方案。一种是市售产品；另外几种在家里很容易自己做（DIY）。
和往常一样，我选 DIY，用 2 份异丙醇和 1 份洗洁精配成混合液。我完全不知道它会不会有用，或者会不会毁掉模具。
因为 DIY 溶液没有使用说明，我就假定和市售那种产品的说明一样。
于是，手里有了这溶液，我把它涂在模具上，让它晒干。
模具准备好后，我切了 2 块薄胶合板。这能帮助模具成型，让压力均匀，并防止模具漏胶。
然后我用夹子夹紧，孔朝上。
我需要一个孔，在硅胶进来时让空气排出。因为设计阶段没想到这一点，我剪掉了一点硅胶把孔扩大。
像之前一样把硅胶准备好，我用注射器把硅胶注入模具。
现在等硅胶固化，和之前一样，然后去检查零件。
瞧，做好了！
它太柔韧了！
而且很结实！
我不能不提，剩下的硅胶没有浪费。我用量杯和我那块 ATtiny45 板做了一个简单的浇铸，板子来自输入设备。
