Порівняльний аналіз методів швидкого прототипування:3D-друк та лиття з використанням гідроколоїднихта силіконових гнучких прес-форм

Еластичні прес-форми, виготовлені з відбиткових альгінатних та силіконових складів, є ефективни-ми та економічними альтернативами для технології швидкого прототипування за допомогою 3D-друку, особливо в умовах пріоритетності швидкості та доступності матеріалів. У роботі проаналізовано розмірну точність, вартість матеріалів, тривалість технологічного циклу та екологічність, визначе-но доцільність та сферу застосування гідроколоїдних і силіконових еластичних прес-форм для лиття за витоплюваними моделями для виконання завдань швидкого прототипування. Розглянуто властивос-ті комерційно доступних стоматологічних матеріалів: альгінатних складів (CA37, Tropicalgin, Hydrogum5 та Hydrocolor5), конденсаційних та адитивних силіконів (Zhermack Elite HD та Optosil), а також технології 3D-друку за допомогою стереолітографії (SLA) та моделювання методом наплавлення (FDM). Установ-лено, що альгінатні матеріали придатні для умов прототипування невідповідальних виробів, вони забез-печують високу швидкість та скорочення витрат на обладнання та матеріали з мінімальним негативним впливом на навколишнє середовище. Силіконові прес-форми забезпечують високу точність та економічну доцільність під час виготовлення невеликих партій прототипів. Порівняно з відбитковими матеріалами для еластичних прес-форм технології 3D-друку мають найвищу точність, однак потребують значних початкових інвестицій в обладнання та матеріали, а також великих витрат ресурсів, що підвищує нега-тивний вплив на екологію. Основні результати дослідження висвітлюють переваги та обмеження аль-гінатних та силіконових матеріалів для виготовлення ливарних прес-форм, пропонуючи всебічний огляд їх застосування у сучасних технологічних процесах швидкого прототипування.

Elastic pattern molds manufactured from alginate and silicone impression materials present viable, cost-effective alternatives for 3D printing rapid prototyping technologies, particularly in scenarios prioritizing speed and material affordability. This article examines the dimensional accuracy, costs, time efficiency, and ecological properties, defining the feasibility and scope of use for hydrocolloid and silicone elastic molds in investment casting for rapid prototyping. The study researches the properties of commercially available dental materials: alginate compounds (CA37, Tropicalgin, Hydrogum5, and Hydrocolor5), condensation and additive silicones (Zhermack Elite HD and Optosil), as well as the 3D printing technologies of stereolithography (SLA) and fused deposition modeling (FDM). The research shows that alginate compounds present a viable option for prototyping non-critical components; they ensure high production speed and reduce equipment and materials expenses with minimal negative impact on the environment. Silicone pattern molds ensure high precision and cost-effectiveness of small-scale prototype batches. Compared to impression materials for elastic pattern molds, 3D printing technologies produce the highest level of precision, but they require significant initial equipment and materials investment, as well as a resource drain, which increases its negative environmental impact. Key findings highlight the advantages and limitations of alginate and silicone casting molds, offering a comprehensive perspective on their application in modern prototyping workflows.