Изготовление матриц для литья силикона
Краткая предыстория. Стала перед нами задача: изготовить энное количество резиновых кнопок от ключей автомобиля по образцу. Пробовали мы их печатать на 3D принтере из резинового филамента, но качество не устроило. Тогда-то и пришла мысль реверсировать технологию литья в силикон. Что из этого вышло, читайте под катом.Очень много фото.
Обзор технологий
Литьё пластмасс под давлением
Не совсем резина, но суть та же: специальная машина — термопластавтомат (ТПА) — доводит сырье (2) до температуры плавления и через выходную фильеру (3) впрыскивает расплав в пресс-форму (4,6). Как правило, в качестве исходного сырья используются термопласты.
Плюсы: технологичность, высокая скорость получения изделия, широчайший перечень материалов, высокое конечное качество, высочайшая степень детализации. Минусы: сюда же — технологичность, неоправданно высокая стоимость для домашнего применения, большое потребление электроэнергии, окупаемость исключительно на больших тиражах.Технология проста и изящна, кто желает ознакомится подробнее, может пройти по ссылкам в заголовке, ну а здесь приведу краткое описание. Мастер-модель помещают в ванночку и заливают жидкой силиконовой смесью, спустя некоторое время силикон затвердевает. Получившееся абы-что разрезают и достают из него мастер-модель. Благодаря своим физическим свойствам, силикон сразу же принимает изначальную форму с пустотелостью в виде мастер-модели, куда и следует заливать что угодно твердеющее. Затвердевшее что угодно, извлекают тем же путем, что и мастер-модель.
Плюсы: простота, дешевизна, повторяемость. Минусы: не все так просто, пузыри в изделии, местами довольно длительный процесс, ограниченный спектр материалов, грязища — потом ходишь и ко всему прилипаешь.
Сразу прошу прощения за возможную скрытую рекламу на визитках, постарался все убрать пот каты, изначально не ставилась цель размещать пост здесь. Как видно, сама деталь небольшая, а значит в качестве опалубки можно использовать ламинированные визитки. Ламинация, помимо эстетически гладкой поверхности, позволяет обойтись без использования разделяющего состава. Отталкиваясь от предыдущего опыта, я решил что модель будет не просто лежать задней частью на визитке, а на небольшом пластилиновом возвышении. В результате изделие будет как бы утоплено в ванночке, что даст дополнительную возможность избежать пузырей.
Ванночка наизнанку
Заклеиваем отверстия
Результат
Для прижима пуансона, я решил в матрицу ‘влить’ четыре шпильки по краям. Суть такова: задняя часть кнопок, та, что приклеена к пластилиновой ванночке, есть ответная часть для пуансона, к которой он будет прижиматься. Соответственно в эту же часть мы будем ‘вливать’ резьбу.
Поскольку очень сложно на глаз выставить параллельность шпилек, на другой визитке я продырявил в тех же местах отверстия и собрал что-то вроде вот такого каркаса:
Как видим, концы с резьбой обращены внутрь матрицы.Результат с опалубкой будет выглядеть уже так:
В качестве непосредственно материала для заливки я использовал то, что рекомендовал продавец со словами: ‘Держит 120 по цельсию и твердеет за три минуты’. Собственно, сие представляет картонную коробочку с двумя баночками желтого и синего цветов по пол-литра каждая. Жижа в баночках прозрачная, одна жиже другой. Ну то есть содержимое синей банки более густое, а содержимое желтой банки имеет желтоватый оттенок. После полимеризации состав теряет прозрачность и становиться, даже и не знаю как выразиться иначе, но нежно белым. Хим состав толком не известен, на желтой написано: 4,4′-Methylenebis(phenyl isocyanate) и предупреждение о срочной и неумолимой гибели в самых страшных муках, если вдруг что. Зато синяя баночка нам сообщает, что ‘No hazardous ingridients’, но WARNING таки имеется и на ней. Так или иначе, но детей Советского Союза не запугать такими пустяками, а значит работать будем с тем, что имеем.
Познавательная страничка
Если смешивать в любых пропорциях разные варианты содержимого из всех четырех баночек (желтой, синей, силикон и катализатор силикона), то не произойдет ровным счетом ничего. Ибо фазы жидкостей не совпадают и они не смешиваются. Зато, если смешать все вместе, да еще и в нужных пропорциях, мы получим невнятную массу, похожую на очень хрупкий пенополиуретан.Итак, поехали!
Готовим пропорции:
Смешиваем:
При помощи банки и компрессора от холодильника обезгаживаем (избавляемся от газов то бишь) :
И…
…не успеваем ничего сделать. Смесь затвердела.Зато теперь у меня есть красивое абы-что и минус одна пятая пластика:
Это, кстати, весьма важный момент: необходимо точно знать и быть уверенным в том, что именно ты собрался делать. Если весь процесс выполняется вручную, включая смешивание, дегазацию, переливание туда-сюда, надо понимать, что время жизни смеси должно быть достаточным для выполнения всех этих процедур. Ну и масса мелких моментов, которые сложно предусмотреть, не имея печального опыта или совета бывалых. Например, камера дегазации. Я ее собрал на коленке из компрессора от холодильника и стеклянной банки с крышкой. Вроде ничего сложного, но сразу же вылезла масса багов. Первое — из банки невозможно достать руку, если в это время держать стаканчик.
Должен сказать, что в этом случае я решил обойтись без использования компрессора. Далее необходимо ‘раздеть’ матрицу:
Поставить на место мастер-модель
И собрать новую опалубку:
Сюда мы будем заливать смесь, которая сформирует пуансон, это ответная часть матрицы. Разумеется, чтобы шпильки не залило пластиком, на них насажены трубки. При желании, их потом можно вытянуть из пуансона. Нутро необходимо смазать разделительным составом, я для этого использую восковой раствор в форме спрея.Результат после снятия опалубки:
Небольшая обработка и вот результат:
Пару слов о пластике. В процессе полимеризации пластик может довольно сильно греться, причем нагрев ускоряет реакцию. Соответственно, чем больший объем смешиваем, тем больше тепла выделяется и тем быстрее твердеет смесь. Это надо учитывать. Промежуточная стадия — гель — длится буквально минуту, на этом этапе еще есть возможность исправить небольшие огрехи. После полной полимеризации получается изделие, напоминающее по фактуре слоновую кость. Он легче ABS и менее прочен, вроде температуру держит лучше. Легко обрабатывается механически, клеится, красится (лучше использовать краситель в процессе смешивания компонентов), тонет в воде, горит. При сильном нагреве сначала переходит в менее твердую фазу, затем становится очень пластичным. Но не текучим! То есть его нельзя мять, иначе он просто треснет. При деструктивном перегреве пластик начинает крошиться, внезапно превращается в текучую массу, становится прозрачным и меняет свой цвет на цвет жженого сахара. Вонища и все такое конечно присутствует. Можно ли его использовать в качестве замены термопластов? Смотря для чего, но в общих случаях да, а учитывая тот факт, что это не самый прочный вариант из существующих на рынке — однозначно можно.Ну и теперь то, ради чего все это дело затевалось — изготовление силиконовых копий. Поскольку, силикон был у меня только белый,..
Собственной персоной:
…а кнопки нужны черные, пришлось импровизировать с тонером от лазерного принтера:
Я уже упоминал о сложностях с подбором соотношения силикон/катализатор, здесь выручил инсулиновый шприц. Все это дело я размешал и получившуюся каку намазал сперва на пуансон, а затем остатки влил в матрицу, где и пригодилась ‘впуклость’, которую я сделал из пластилина.
Спустя 10 минут:
Результат после обрезки: ВыводыТехнология рабочая, сложного ничего нет, материалы доступные. Для дома или мелких серий отличный вариант. Для больших изделий подходит так же, как и термопласты. Очень серьезный минус — это грязюка. Может это я такой свин, но тот факт, что я обгадил донельзя свое рабочее место, очень расстраивает.
3dtoday.ru
Литье пластмасс в силикон — доступное мелкосерийное производство в домашних условиях
Многие из тех, кто печатает на 3D-принтере сталкиваются или с необходимостью получить партию моделей в короткие сроки, или скопировать удачно получившуюся деталь, или получить изделия с прочностными характеристиками, превосходящими таковые у пластиков для домашней 3d-печати.3D-принтер далеко не всегда способен выполнить такие задачи, но отлично подойдет для создания единственного образца, или мастер-модели. А дальше на помощь нам приходят материалы производства компании Smooth-On, наверное, самого популярного производителя материалов холодного отверждения.
В этом обзоре мы сравним самые основные и популярные силиконы, полиуретаны и добавки к ним, кратко посмотрим на основные способы создания форм и изделий, подумаем, где это может найти применение и, наконец, создадим свою силиконовую форму и модель.
Перед написанием этого поста мы прошли трехдневный тренинг у официального дилера Smooth-On в России, чтобы разобраться во всех тонкостях литья в силикон.
Обзор процесса
Процесс создания изделий методом литья практически всегда одинаков: создаем модель, с её помощью создаем силиконовую форму, заливаем в нее материал, получаем изделие. Но в зависимости от модели, необходимых свойств, количества отливок, каждый этап может кардинально меняться. Существует несколько способов как создания формы, так и готового изделия.
Пару слов о подготовке моделей, напечатанных на 3D-принтере. Компания Smooth-On обратила своё внимание на эту технологию и выпустила специальный лак под названием XTC-3D. Он прекрасно сглаживает характерные для напечатанных моделей огрехи, видимые слои, которые обязательно перейдут на силиконовую форму, и придает поверхности гладкость и глянцевый вид.
Подробный обзор XTC 3D Вы можете прочитать здесь.
Методы создания форм
• Сплошная заливка
Самый простой способ: модель помещается в опалубку (специальную герметичную емкость из обычного оргстекла, пластика или другого материала), фиксируется в ней и заливается силиконом. Хорошо подходит для простых двухмерных моделей, рельефов, сувенирной и брендинговой продукции.
• Разрезная форма
Аналогичен предыдущему, только модель размещается с учетом того, что форма будет разрезаться полностью или частично для облегчения съема. Модель может быть подвешена с помощью проволоки или размещена на тонкой опоре. Способ предназначен для более сложной геометрии, технических изделий, сложных фигур.
• Двухсоставная форма
Это один из самых сложных способов. Заключается в помещении модели на глиняную или пластилиновую основу, которая делит силиконовую форму пополам.
На основе размещаются специальные замки, которые будут обеспечивать точное совмещение двух форм и отсутствие смещений. Вокруг основы собирается опалубка, герметизируется горячим клеем или пластилином, и в неё заливается первая половина формы. Затем, после отверждения силикона, форма переворачивается, глина или пластилин счищаются, силикон покрывается разделительным составом, и заливается вторая половина формы.
• Метод «в намазку»
Этим методом создаются так называемые «чулочные» формы, когда силикон точно повторяет форму объекта и имеет толщину от 3 мм до нескольких сантиметров. Для создания формы «в намазку» необходим достаточно вязкий силикон, который бы не стекал с модели.
Можно использовать как специально предназначенные для этого силиконы, называемые тиксотропными, так и обычные, но модифицированные с помощью загустителей.
Силикон наносится кисточкой или шпателем в несколько слоёв, в которых чередуется вязкость и скорость отвердевания, чтобы форма была максимально детализированной и прочной. После того, как все слои готовы, с помощью специального состава создается жесткая внешняя оболочка, которая будет держать форму.
Методы заливки пластиков
Самый простой метод заключается в обычной заливке пластика в форму, он подходит для домашнего использования и позволяет достичь приемлемого качества. Но, по необходимости, для более качественного результата возможно использование установок высокого давления, что позволит практически полностью убрать пузырьки воздуха.
Для этого форма вместе с залитым пластиком помещается в камеру, в которой создается повышенное до 4 атмосфер давление. Форма должна оставаться в камере все время отвердевания полиуретана. При таком давлении пузыри уменьшаются до почти невидимых глазу размеров, что значительно повышает качество изделия.
Еще один метод, так называемая заливка «в обкатку», используется для создания полых изделий. В форму заливается небольшое количество пластика, около 10% от общего объема, отверстие для заливки закрывается, и начинается вращение формы по всех плоскостях, вручную или на специальной ротационной машине. При этом пластик отвердевает на стенках формы, создавая полую модель, что позволяет существенно снизить вес изделия и экономить материал.
Обзор силиконов
• Серия Mold Star 15, 16, 30
Силиконы для создания форм на основе платины. Застывают при комнатной температуре, образуют прочную, гибкую и очень детализированную форму. Предназначены для литья силикона, полиуретана, смол, полиэстера, воска и других материалов. Химически чувствительны и не способны работать с латексом, серой и некоторыми другими соединениями.
Самые базовые и основные силиконы, способные решать большинство задач. Цифра в названии отражает твердость по шкале Шор А. Обладает низкой вязкостью, что позволяет в большинстве случаев работать без оборудования для дегазации. Материал двухкомпонентный, части смешиваются в удобном соотношении 1:1 по объему. В основном предназначены для создания форм методом сплошной заливки.
• Серия Rebound 25, 40
Серия силиконов для создания форм методом «в намазку», который состоит в том, чтобы наносить силикон кистью или шпателем на поверхность модели. Обладает высокой вязкостью, возможностью модификации свойств с помощью загустителей и ускорителей для создания качественной многослойной формы. Двухкомпонентный, смешивается в соотношении 1:1 по объему.
• Серия Equinox 35, 38, 40
Силиконовые пасты с временем жизни 1, 4 и 30 минут. Предназначены для ручного смешивания, по консистенции напоминают густое тесто. Цифры соответствуют твердости по Шору А. Обладает крайне высокой прочностью на разрыв и долговечностью. В отвержденном состоянии является безопасным для заливки шоколада, карамели и других ингридиентов.
• Серия SortaClear 18, 37, 40
Серия полупрозрачных силиконов. Такая особенность, как оптическая прозрачность, используется для создания сложных разрезных форм — изделие прекрасно просматривается, что позволяет сделать точный разрез. Как и серия Equinox, является безопасным при контакте с пищевыми продуктами.
Также к силиконам существует большое количество добавок, обладающих самыми разными эффектами. Accel-T и Plat-Cat являются ускорителями отверждения, Slo-jo — увеличивает время жизни силикона, Thi-Vex увеличивает вязкость силикона и позволяет намазывать его кистью или шпателем на модель, Silc-Pig — это концентрированные пигменты для окрашивания.
Обзор полиуретанов
• Серия Smooth-Cast
Самая основная и популярная серия полиуретанов для создания конечных изделий. Линейка включает в себя более 10 наименований различных пластиков с самыми разными свойствами, позволяющими подобрать материал именно для Вашего проекта. Например, Smooth-Cast 300 обладает коротким временем жизни в 3 минуты и временем отверждения в 10 минут, что позволяет быстро воспроизводить большие партии деталей. Smooth-Cast 305 аналогичен предыдущему, но «живет» уже 7 минут, что позволяет провести дегазацию смешанных компонентов и получить еще более качественное изделие. ONYX обладает глубоким черным цветом, которого не достичь с помощью красителей, 65D ROTO предназначен для создания полых моделей с помощью метода «в обкатку», 325 незаменим для точного воспроизведения цвета, 385 отверждается практически без усадки и максимально точно копирует изделие.
• Серия TASK
Серия полиуретанов специального назначения. Разработана для промышленного применения и обладает специфическими свойствами для конкретных задач.
Для Вашего удобства мы сформировали специальные фильтры по сферам применения:
• Пищевые:
Smooth-Sil 940, серия Sorta Clear, серия Equinox, TASK 11.
• Архитектурные, заливка бетона и других абразивных материалов:
Серия VytaFlex, серия Brush-On, серия Ez-Spray, серия PMC.
• Медицинские: симуляция тканей и органов
Серия Dragon Skin, добавки Slacker, Ecoflex 0030, Ecoflex Gel, Body Double.
• Прототипирование:
Практически любые полиуретаны и силиконы, в зависимости от задач и требований. Серии Mold Max, Mold Star, Smooth-Cast, TASK.
• Спецэффекты и грим:
Skin Tite, Body Double, Dragon Skin, Alja-Safe, Ecoflex, Soma Foama, Rubber Glass, Encapso K.
Стоит отметить, что это деление все же условное, и дано, чтобы примерно представить возможности широкого ассортимента компании Smooth-On.
Обзор процесса
Мы будем использовать только те материалы и оборудование, которые можно применить в домашних условиях. Мы попробуем создать самую сложную в изготовлении двухсоставную форму.
Нам понадобятся:
• Платиновый силикон Mold Star 30
• Заливочный полиуретан Smooth-Cast 300
• Лак для 3D-моделей XTC-3D
• Упаковка виниловых перчаток
• Несколько одноразовых пластиковых стаканчиков
• Емкости для смешивания
• Термоклеевой пистолет
• Материал для опалубки (пластиковые панели)
• Скульптурная глина
• Несколько малярных кистей
В роли мастер-модели выступит модель довольно популярного среди печатников тестового болта. Мы распечатали его черным PLA пластиком на Picaso 3D Designer с толщиной слоя 100 микрон. Сделали мы это специально для того, чтобы продемонстрировать эффект XTC 3D, поскольку далеко не каждый 3D принтер может печатать с качеством 50 микрон.
Далее — обработка, чтобы отлитая модель не переняла слоистость напечатанного объекта. Обрабатываем болт лаком XTC-3D (подробнее об этом процесс можно прочитать тут), а затем шкурим, чтобы получить гладкую матовую поверхность.
Теперь модель готова к заливке силиконом. Помещаем её на глиняную основу, с помощью которой мы создадим силиконовую форму из двух частей.
Модель должна быть погружена в глину ровно наполовину, так что начинаем процесс выравнивания глины. Края должны быть максимально ровными и полностью прилегать к модели, от этого зависит качество разделения силиконовых половинок. Убираем лишнюю глину и заключаем модель в пластиковую опалубку.
Все стыки пластика обрабатываем термоклеевым пистолетом и закрываем опалубку, окончательно обрабатываем глиняную основу, делаем в ней выемки для замков.
Все готово к заливке силикона. Поскольку двухкомпонентные силиконы и полиуретаны склонны к разделению на фракции, перед каждым использованием их необходимо тщательно перемешивать в емкости.
После перемешивания отмеряем равное количество двух компонентов по объему и приступаем к смешиванию.
Для данной марки силикона дегазация в вакуумной камере необязательна, что очень удобно: исключены появления пузырьков, которые могут испортить нашу форму. Медленно заливаем силикон в опалубку, в самую нижнюю её точку.
И оставляем застывать. Время застывания для этой марки силикона составляет 6 часов. По истечении этого времени освобождаем модель от опалубки.
Затем убираем глину, тщательно очищаем модель от её остатков, смазываем силикон разделительным составом. В случае его отсутствия, можно использовать и обычный вазелин, но качество будет немного хуже.
И дальше полностью повторяем процесс, заливая вторую половину силиконовой формы.
Спустя еще 6 часов силиконовая форма готова. С помощью лезвия аккуратно разъединяем половинки, вынимаем деталь и оцениваем, что у нас получилось.
Хорошо видны замки, закладывавшиеся в глиняной основе, хорошая детализация, несмотря на то, что разделительная линия проходила по довольно сложным местам, вроде вдавленных букв.
На самом деле, для данной модели это не самый оптимальный способ создания формы. Но нам было интересно протестировать именно этот метод, несмотря на сложности.
Итак, все готово к заливке полиуретана. Соединяем две половинки формы, используя элементы опалубки для жесткости, скрепляем с помощью резинок, скотча или другим способом, и приступаем к подготовке полиуретана.
Хорошо перемешиваем оба компонента, встряхивая их в течение 5-10 минут. После этого даем немного отстояться, чтобы вышли образовавшиеся пузыри. Все остальное точно так же, как и с силиконом: отмеряем равное количество по объему и смешиваем их. А дальше действовать нужно быстро: время жизни этого полиуретана составляет всего 3 минуты, а время начинает идти сразу, как вы смешали два компонента вместе. Так что мешаем быстро, но аккуратно, чтобы не создавать лишних пузырьков, и сразу заливаем в форму.
Примерно через 3 минуты, в зависимости от объема материала, произойдет быстрое схватывание пластика, а через 10 минут деталь готова к извлечению.
Модель готова. Переданы абсолютно все детали оригинала.
Заключение
Хочется отметить, что поистине огромные возможности использование материалов Smooth-On открывает в совокупности с 3D-печатью.
Теперь Вы можете получать изделия из огромного количества материалов с самыми различными свойствами, а не ограничиваться лишь классическими PLA и ABS. К тому же, доступным станет мелкосерийное производство: распечатав всего один экземпляр и должным образом его обработав, Вы сможете в довольно короткие сроки создать необходимое Вам количество копий в домашних условиях. Для достижения приемлемого результата вовсе не обязательно использование дорогостоящего оборудования.
В случае если Вам необходимы услуги мелкосерийного производства Top 3D Shop к вашим услугам.
habr.com
Изготовление матриц для литья силикона / Habr
На гиктаймс уже писали о литье пластмасс в силиконовые формы, но в этот раз мы будем лить силикон в пластмассу.
Краткая предыстория. Стала перед нами задача: изготовить энное количество резиновых кнопок от ключей автомобиля по образцу. Пробовали мы их печатать на 3D принтере из резинового филамента, но качество не устроило. Тогда-то и пришла мысль реверсировать технологию литья в силикон. Что из этого вышло, читайте под катом.
Обзор технологий
Литьё пластмасс под давлением
Не совсем резина, но суть та же: специальная машина — термопластавтомат (ТПА) — доводит сырье (2) до температуры плавления и через выходную фильеру (3) впрыскивает расплав в пресс-форму (4,6). Как правило, в качестве исходного сырья используются термопласты.
Плюсы: технологичность, высокая скорость получения изделия, широчайший перечень материалов, высокое конечное качество, высочайшая степень детализации. Минусы: сюда же — технологичность, неоправданно высокая стоимость для домашнего применения, большое потребление электроэнергии, окупаемость исключительно на больших тиражах.
Литьё в силиконовые формы
Технология проста и изящна, кто желает ознакомится подробнее, может пройти по ссылкам в заголовке, ну а здесь приведу краткое описание. Мастер-модель помещают в ванночку и заливают жидкой силиконовой смесью, спустя некоторое время силикон затвердевает. Получившееся абы-что разрезают и достают из него мастер-модель. Благодаря своим физическим свойствам, силикон сразу же принимает изначальную форму с пустотелостью в виде мастер-модели, куда и следует заливать что угодно твердеющее. Затвердевшее что угодно, извлекают тем же путем, что и мастер-модель.
Плюсы: простота, дешевизна, повторяемость. Минусы: не все так просто, пузыри в изделии, местами довольно длительный процесс, ограниченный спектр материалов, грязища — потом ходишь и ко всему прилипаешь.
Итак, поехали! Потренировавшись немного на кошках, было принято решение изготовить матрицу не на основе силикона, а на основе тех же пластиков, что льют в эти самые силиконы. Принцип здесь тот же: два компонента реактопласта смешиваем между собой и заливаем в готовую матрицу до отверждения. Есть ряд причин, почему я решил не использовать силикон в качестве матрицы. Во-первых, даже при использовании большого количества разделяющей смазки не всегда удавалось нормально оторвать модель от матрицы, несколько штук пришлось выкинуть. Во-вторых, силиконовые матрицы довольно быстро приходят в негодность, особенно если их кипятить для ускорения процесса полимеризации. В-третьих, силикон все же деформируется, особенно если выжимать пузырьки воздуха вручную, а не компрессором. В-четвертых, у меня было много пластика и мало силикона, правда, после нескольких неудачных попыток успеть влить смесь в матрицу до ее полимеризации, ситуация изменилась на противоположную. Ну и в-пятых, просто хотелось «как на заводе». Классическая пресс-форма состоит из матрицы (как правило, нижняя часть) и пуансона (обычно верхняя, создающая давление, часть). Начать я решил с изготовления матрицы, в которую и будет «влита» мастер-модель.
Сразу прошу прощения за возможную скрытую рекламу на визитках, постарался все убрать пот каты, изначально не ставилась цель размещать пост здесь. Как видно, сама деталь небольшая, а значит в качестве опалубки можно использовать ламинированные визитки. Ламинация, помимо эстетически гладкой поверхности, позволяет обойтись без использования разделяющего состава. Отталкиваясь от предыдущего опыта, я решил что модель будет не просто лежать задней частью на визитке, а на небольшом пластилиновом возвышении. В результате изделие будет как бы утоплено в ванночке, что даст дополнительную возможность избежать пузырей.
Приклеил суперклеем к пластилину, иначе не клеится.
Заклеиваем отверстия
Результат
Для прижима пуансона, я решил в матрицу «влить» четыре шпильки по краям. Суть такова: задняя часть кнопок, та, что приклеена к пластилиновой ванночке, есть ответная часть для пуансона, к которой он будет прижиматься. Соответственно в эту же часть мы будем «вливать» резьбу.
На фото часть резьбы закрыто трубкой, это ответная часть пуансона.
Поскольку очень сложно на глаз выставить параллельность шпилек, на другой визитке я продырявил в тех же местах отверстия и собрал что-то вроде вот такого каркаса:
Как видим, концы с резьбой обращены внутрь матрицы.
Результат с опалубкой будет выглядеть уже так:
В качестве непосредственно материала для заливки я использовал то, что рекомендовал продавец со словами: «Держит 120 по цельсию и твердеет за три минуты». Собственно, сие представляет картонную коробочку с двумя баночками желтого и синего цветов по пол-литра каждая. Жижа в баночках прозрачная, одна жиже другой. Ну то есть содержимое синей банки более густое, а содержимое желтой банки имеет желтоватый оттенок. После полимеризации состав теряет прозрачность и становиться, даже и не знаю как выразиться иначе, но нежно белым. Хим состав толком не известен, на желтой написано: 4,4′-Methylenebis(phenyl isocyanate) и предупреждение о срочной и неумолимой гибели в самых страшных муках, если вдруг что. Зато синяя баночка нам сообщает, что «No hazardous ingridients», но WARNING таки имеется и на ней. Так или иначе, но детей Советского Союза не запугать такими пустяками, а значит работать будем с тем, что имеем.
Собственно, фото банок:
Мешать все это дело необходимо в пропорции один к одному, что чертовски удобно, в отличии от силикона, в который надо влить 3-4% катализатора. Поди отмерь, когда конечное изделие весит полграмма!
Познавательная страничка
Если смешивать в любых пропорциях разные варианты содержимого из всех четырех баночек (желтой, синей, силикон и катализатор силикона), то не произойдет ровным счетом ничего. Ибо фазы жидкостей не совпадают и они не смешиваются. Зато, если смешать все вместе, да еще и в нужных пропорциях, мы получим невнятную массу, похожую на очень хрупкий пенополиуретан.
Итак, поехали!
Готовим пропорции:
Смешиваем:
При помощи банки и компрессора от холодильника обезгаживаем (избавляемся от газов то бишь):
И…
… не успеваем ничего сделать. Смесь затвердела.
Зато теперь у меня есть красивое абы-что и минус одна пятая пластика:
Это, кстати, весьма важный момент: необходимо точно знать и быть уверенным в том, что именно ты собрался делать. Если весь процесс выполняется вручную, включая смешивание, дегазацию, переливание туда-сюда, надо понимать, что время жизни смеси должно быть достаточным для выполнения всех этих процедур. Ну и масса мелких моментов, которые сложно предусмотреть, не имея печального опыта или совета бывалых. Например, камера дегазации. Я ее собрал на коленке из компрессора от холодильника и стеклянной банки с крышкой. Вроде ничего сложного, но сразу же вылезла масса багов. Первое — из банки невозможно достать руку, если в это время держать стаканчик.
Вот как-то так я выглядел, когда в первый раз попытался это сделать:
Второе — шланг от компрессора входит ровно в центр крышки от банки, соответственно, при нормализации давления воздух с силой бьет ровно в центр смеси. Как результат, минус вторая пятая часть пластика и белые, непрозрачные стенки банки. Третье — шланг короткий и твердый, так и норовит опрокинуть мелкую и легкую баночку с содержимым. Минус третья пятая пластика. Разумеется, после этого я все свои действия стал продумывать наперед, с различными вариантами развития событий. В результате кое-чего смог таки добиться:
Должен сказать, что в этом случае я решил обойтись без использования компрессора. Далее необходимо «раздеть» матрицу:
Очистить от пластилина и полюбоваться результатом:
Поставить на место мастер-модель
И собрать новую опалубку:
Сюда мы будем заливать смесь, которая сформирует пуансон, это ответная часть матрицы. Разумеется, чтобы шпильки не залило пластиком, на них насажены трубки. При желании, их потом можно вытянуть из пуансона. Нутро необходимо смазать разделительным составом, я для этого использую восковой раствор в форме спрея.
Результат после снятия опалубки:
Небольшая обработка и вот результат:
Пару слов о пластике. В процессе полимеризации пластик может довольно сильно греться, причем нагрев ускоряет реакцию. Соответственно, чем больший объем смешиваем, тем больше тепла выделяется и тем быстрее твердеет смесь. Это надо учитывать. Промежуточная стадия — гель — длится буквально минуту, на этом этапе еще есть возможность исправить небольшие огрехи. После полной полимеризации получается изделие, напоминающее по фактуре слоновую кость. Он легче ABS и менее прочен, вроде температуру держит лучше. Легко обрабатывается механически, клеится, красится (лучше использовать краситель в процессе смешивания компонентов), тонет в воде, горит. При сильном нагреве сначала переходит в менее твердую фазу, затем становится очень пластичным. Но не текучим! То есть его нельзя мять, иначе он просто треснет. При деструктивном перегреве пластик начинает крошиться, внезапно превращается в текучую массу, становится прозрачным и меняет свой цвет на цвет жженого сахара. Вонища и все такое конечно присутствует. Можно ли его использовать в качестве замены термопластов? Смотря для чего, но в общих случаях да, а учитывая тот факт, что это не самый прочный вариант из существующих на рынке — однозначно можно.Ну и теперь то, ради чего все это дело затевалось — изготовление силиконовых копий. Поскольку, силикон был у меня только белый,…
Собственной персоной:
… а кнопки нужны черные, пришлось импровизировать с тонером от лазерного принтера:
Я уже упоминал о сложностях с подбором соотношения силикон/катализатор, здесь выручил инсулиновый шприц. Все это дело я размешал и получившуюся каку намазал сперва на пуансон, а затем остатки влил в матрицу, где и пригодилась «впуклость», которую я сделал из пластилина.
UPD hungry_ewok в комментариях обратил внимание на использование неподходящих пластиковых стаканчиков для замеса смеси — материал стаканчика ускоряет реакцию. То-то я думаю в стекле дольше сохранялась смесь.
Спустя 10 минут:
Результат после обрезки:
Выводы
Технология рабочая, сложного ничего нет, материалы доступные. Для дома или мелких серий отличный вариант. Для больших изделий подходит так же, как и термопласты. Очень серьезный минус — это грязюка. Может это я такой свин, но тот факт, что я обгадил донельзя свое рабочее место, очень расстраивает.
habr.com
Литьё силикона. Как я это делаю.
Получилось так что интерес к 3Д печати у меня начался с вопроса жены ‘А ты такое можешь сделать?’ И ссылки на один из сайтов, где продают вырубки для пряников.В последствии оказалось что не только печатные формы используются, но и силиконовые.
Поскольку я и раньше занимался отливкой силикона, то ничего особо нового для меня в этом не было.
Моделирую форму для отливки, 2-15 часов печати и можно лить.
Для начала надо собрать все что потребуется. У меня это такой набор: весы, емкость для размешивания, миксер, ящики для вакуумирования, вакуумный насос и собственно формы.
Отмеряю на весах части компаунда, тщательно перемешиваю миксером.
Потом в ящик для первого вакуумирования ставлю перемешанный компаунд.
Хорошо видно как он ‘кипит’. Когда перестанет ‘кипеть’ я заливаю его в формы.
И опять вакуумирую. Так получается хорошо заполнить всякие уголки и убрать газы из отливки.
Что бы быстрее проходил процесс полимеризации, ставлю на стол в принтер. И включаю подогрев до 50-60 градусов.
Через полчаса уже вытаскиваю готовые формы.
Всем бобра!Хороших выходных!
3dtoday.ru
Литье из гипса: технология, силиконовые формы изготовление
Гипс — доступный и легкий в обработке материал. С доисторических времен литье из гипса наравне с лепкой из глины использовалось для изготовления различных поделок, игрушек и ритуальных фигурок.
Фигурка мальчика методом литья из гипсаИ в наши дни гипс сохраняет свою популярность как поделочный материал. Из него делают также украшения и детали масштабных моделей техники.
Процесс литья из гипса
Процесс литья из гипса состоит из нескольких этапов. Само литье в гипсовые формы занимает минуты, гораздо больше времени уходит на подготовительные и завершающие операции. К подготовительным относятся:
- Изготовление модели изделия.
- Проектирование и изготовление формы, или опоки.
- Подготовка материалов для литья смазывания формы.
Процесс литья из гипса
Проверьте, чтобы все необходимые материалы, оборудование и инструменты были под рукой, отмыты и очищены после прошлого раза. Счет при отливке идет на минуты.
Непосредственно перед литьем в гипс следует произвести смазывание опоки и смешивание раствора для литья. Заливать растров в отверстие следует тонкой струйкой, обязательно давая воздуху возможность выйти. После заливки форму надо повращать и слегка потрясти, чтобы добиться максимального прилегания раствора к мелким деталям рельефа.
Завершающие операции не менее важны. Они так же определяют качество изделия. К ним относятся
- Сушка (при естественной температуре или на радиаторе). Слишком быстрая сушка может привести к растрескиванию отливки.
- Разборка формы. Если она плохо отходит от изделия, можно легонько обстучать ее деревянным или резиновым молоточком.
- Удаление литников и доработка деталей готового изделия.
- Очистка опоки (если планируется еще одна или несколько отливок).
Литье в гипсовые формы немного отличается от литья в формы из силикона. Силикон не нуждается в смазке, он упруг и из него легче извлекать отливку, к тому же он дает больше возможностей для проработки деталей.
Необходимое оборудование и материалы
Для отливки изделий из гипса не требуется высокопрофессиональное оборудование. Процесс вполне доступен в любительской домашней мастерской.
Важно: подготовка, сам процесс литья и завершающие операции связаны с появлением большого количества пыли. Обязательно должна быть обеспечена качественная вентиляция и уборка помещения. Не стоит заниматься этим в жилых помещениях и в домах, где живут аллергики. Кроме того, смесь воздуха и пыли в определенной концентрации взрывоопасна. Избегайте использования открытого огня в мастерской.
Формы для отливки из гипса
Основным оборудование является форма для отливки. Для ее изготовления сначала следует подготовить модель изделия. Для этого подходит пластилин, полимерная глина, любой пластичный материал. Если делают копию, то моделью является сам оригинал. Обязательно нужно наметить на модели линию стыка половинок будущей формы.
Важно правильно подобрать материал для опоки. Если готовится маленькая формочка для литья кулона или деталей масштабной модели техники — подойдет жесткий картон. Для литья крупных отливок лучше взять многослойную фанеру — ее не разопрет большой массой гипса.
Опока из жесткого картона для литья из гипса
Понадобятся также:
- Емкость для смешивания гипса с водой.
- Стакан с носиком для заливки гипса.
- Резинки для стягивания частей формы.
- Кисточки для смазки.
- Дрель для сверления отверстий.
- Шпатели и ножи.
- Картон и скотч.
Гипс для литья следует выбирать самый лучший. Строительный алебастр можно применять, в крайнем случае, его лучше просеять через сито 0.2 мм, убедиться в том, что он достиг «пуховой» консистенции, не содержит комочков и посторонних включений.
Смазка формы для литья из гипса
Смазку для формы можно приобрести готовую, а можно изготовить самостоятельно из натертого на терке детского мыла, воды и подсолнечного масла.
Изготовление форм для литья из гипса
Наиболее используемыми материалами являются сам гипс и силикон.
Формы из гипса являются традиционными и привычными для многих поколений мастеров. Они более требовательны к уровню мастерства при изготовлении. В последние десятилетия их все больше теснят формы из силикона.
Формы, которые сделаны из силикона, отличаются высокой точностью, возможностью проработки мелких деталей, легкостью изготовления и снятия ее с отливки. Несколько дороже обходится исходный состав, но это компенсируется повышенной технологичностью и долговечностью.
При проектировании и изготовлении формы важно обращать внимание на:
- Тщательность проработки деталей.
- Способ соединения половинок формы и их последующей разборки
- Способ фиксации половинок друг относительно друга
- Расположение отверстий для литья. Оно должно позволить жидкому гипсу проникать во все уголки формы и полностью заполнять ее.
- Конфигурация опоки должна давать пузырькам воздуха свободный выход.
Для фиксации частей опоки друг относительно друга обычно используют резиновые ленты. Для маленьких изделий подходят резинки для денег, для более крупных их вырезают из велосипедных или автомобильных камер.
Изготовление гипсовых форм для литья
Литье в гипсовые формы требует определенного навыка, хорошего планирования и точной координации действий мастера. Как сделать форму для литья из гипса?
Сначала вокруг модели будущего изделия строится опока — ящичек из картона, обклеенного скотчем, или жесткого пластика. Щели между основанием и стенками помазываются пластилином. Модель покрывается смазкой и размещается внутри опоки на равных расстояниях от дна и стенок. В качестве подпорки используют кусочки пластика, картона. Иногда просто подвешивают модель на нитках.
Гипс разводят до консистенции сметаны
Гипс разводят до консистенции сметаны, кисточкой наносят на сложные элементы рельефа модели — углы, впадины и т.п. Все готово к литью. Потом заливают модель до линии стыка половинок опоки и оставляют гипс загустевать.
Гипсовая форма для литья
После загустевания проверяют, насколько хорошо модель отделяется от нижней половинки, смазывают ее и модель и заливают верхнюю половину формы. После загустевания верхней половинки по углам сверлят отверстия для штифтов, которые будут фиксировать половинки при отливке. После этого верхнюю половинку снимают, модель удаляют. Опока готова к отливке. Если вы начинающий мастер, запланируйте достаточно времени на приобретение опыта и наработку навыков. Литье в гипс может получиться не с первого раза.
Область применения литья из гипса
Литье из гипса применяется как на промышленных предприятиях для изготовления деталей отделки помещений, так и в авторских мастерских. Мастера льют из гипса весьма широкий ассортимент
- Авторские элементы декора помещений
- Статуэтки и даже большие статуи, вплоть до моделей для последующего литья из металлов
- Небольшие украшения
- Игрушки
- Детали для масштабных моделей техники
Этим перечнем область применения не ограничивается. Мастера придумывают все новые и новые области применения литья из гипса — везде, где нужно создать детали со сложными поверхностями и рельефом, а требования к прочности и износостойкости не являются критически важными.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
stankiexpert.ru
Изготовление силикона для форм своими руками в домашних условиях
Производство тротуарной плитки, сувенирного мыла, ювелирных изделий и бижутерии, кулинария и косметология, пищевая промышленность и строительство – и это неполный список возможного применения силиконовой резины. Прежде чем перейти к рецептам самостоятельного получения аналога выпускаемых производителями эластичных полимеров, вспомним их качества.
Формовочные полимеры
Универсальный материал получают путем растворения измельченного кварца азотной кислотой. При смешивании с одним из катализаторов он чем-то напоминает резину. Вещество не токсично, устойчиво к воздействию щелочей и кислот. В готовом виде обладает эластичностью, ударопрочностью, водостойкостью и неограниченным сроком службы. За изделиями из него очень легко ухаживать, их просто хранить.
По назначению двухкомпонентные компаунды, состоящие из пасты и отвердителя, разделяют на заливочные, обмазочные, а также силикон для изготовления форм. Своими руками можно сделать из этих смесей не только заготовки для сувенирного мыла, но и крепкие шаблоны для заливки тротуарной плитки, получения декоративных камней и гипсовой лепнины.
Для придания веществу твердого состояния его перед применением смешивают с оловянным или платиновым катализатором, который прилагается в комплекте. От вида затвердителя зависят некоторые качества эластичной резины:
- прозрачность или матовость;
- прочность на раздир или разрыв;
- сохранение размеров и термостойкость;
- твердость;
- время окончательного застывания;
- долговечность и тиражеустойчивость.
К примеру, смеси с оловянными катализаторами применяются в промышленности и строительстве. Для производства искусственного камня или крепких пластиковых изделий нужны самые прочные материалы. Пищевой силикон для изготовления форм, в которые заливают шоколад и карамель, выпускают на основе платиновых затвердителей. Мягкость и эластичность данных компаундов более подходит для «сладких» производств и выпечки.
Где применяют самодельный полимер
Несмотря на разнообразие компаундов в продаже, некоторые умельцы предпочитают делать все самостоятельно. Обычно это оправдано экономией денежных средств и творческим подходом к делу.
Изготовление силикона для форм своими руками возможно несколькими способами. Следует пояснить, что полученное вещество отличается по характеристикам от промышленных смесей. И не всегда эти различия положительны. Если фирменный жидкий силикон для изготовления форм используют для создания больших и маленьких изделий, то самодельную резину делают только для домашнего творчества.
Как создать матрицу для отливки: несколько советов
Начиная изготовление силикона для форм своими руками, ставят контейнер, коробку или ящик для основной работы. Его делают из картона (если образец мелкий), дерева или пластика. Он может быть разборным или цельным. Из первого легче высвобождать застывшую заготовку. Между деталями контейнера не должно быть щелей, так как все виды эластиков имеют текучесть.
Прежде чем положить «модель» в контейнер, ее покрывают разделителем. Эта смазка должна быть восковой, жировой или мыльной. Чтобы получить матрицу для вертикального сувенира, его крепят за подставку ко дну контейнера на кусочек пластилина, чтобы не всплывал. Затем тонкой струйкой наливают вокруг модели заранее замешанный компаунд. Заполнение емкости начинают с углов, полностью покрывая установленную внутрь фигурку.
Рецепт №1: предварительная подготовка
Если необходимо небольшое количество эластичной резины для какого-то маленького изделия, можно воспользоваться одним из приведенных ниже вариантов. Изготовление силикона для форм в домашних условиях начинают с подготовки посудины, лопаточки для помешивания, составляющих компонентов, основной емкости для заливки и небольшого сувенира, так называемой мастер-фигурки, слепок которой планируется получить для «клонирования».
Для первого способа берут в равных количествах глицерин и желатин и помещают в небольшую емкость. Состав плавят на водяной бане при постоянном помешивании, не допуская закипания. Нагревание длится 10–12 минут.
Подробности рецепта №1
Дно подготовленного лотка из картона или дерева равномерно покрывают полученной смесью. Затем сувенир окунают в самодельный силикон и быстренько помещают в эту коробочку. Приклеившуюся фигурку сразу же заливают горячим составом, наполняя лоток до краев.
Жидкий силикон для изготовления форм, полученный таким незатейливым способом, твердеет за несколько минут, практически на глазах. После полного остывания массы полученный брусок извлекают из коробки, делают разрез с нижней стороны и аккуратно достают сувенир.
Образовавшуюся фигурную полость можно заливать только эпоксидной смолой. Изготовление силикона для форм своими руками по данному рецепту имеет несколько минусов:
- готовое мастер-изделие впитывает воду, поэтому нельзя использовать его для получения гипсовых отливок;
- масса плавится при попытке заполнения горячим веществом, поэтому не подходит для создания дизайнерского мыла.
- после нескольких использований внутренняя поверхность формы портится, теряет лоск и качество.
Плюсом считается способность к многократной переплавке отслуживших свое штампов.
Рецепт №2: подготовка
Изготовление силикона для форм своими руками требует определенных усилий. Мастера, работающие с пластичной глиной, делают таким способом шаблоны и молды, чтобы воплотить свои идеи. Итак, потребуется один из видов устойчивого к высоким температурам строительного герметика и обычный пищевой крахмал или тальк. Желательно работать в резиновых перчатках. Так как схватывание герметика происходит в течение 10 минут, необходимо заранее положить рядом предмет, с которого будет готовиться слепок: ракушку, плоскую с одной стороны фигурку, что-то другое. Формочка получится твердой, с вогнутым углублением, поэтому подходит для производства только односторонних сувениров.
Рецепт №2: подробности
- На поверхность стола насыпают немного талька или крахмала (чтобы не прилипло).
- В центр посыпки выдавливают из тубы кучку герметика.
- Сверху добавляют крахмал и все перемешивают.
- Полученное «тесто» должно взять столько крахмала, чтобы не липло к рукам и к столу.
- Из массы делают толстую лепешку, соответствующую размерам будущего сувенира.
- Быстро и аккуратно, с силой вдавливают в эту заготовку выбранный образец.
- Силикон для изготовления форм оставляют сушиться на сутки.
- После извлечения фигурки полость шаблона смазывают тальком при помощи кисточки и плотно набивают пластичной глиной.
- Такую основу можно поместить в духовку для просушки вместе с заполнителем, она не боится высокой температуры.
Что хорошего в таком способе
Первым из плюсов можно назвать многоразовость использования полученного шаблона. Материал сохраняет все свои качества. В молды, сделанные из крахмала и строительного герметика, можно заливать горячую мыльную основу, предварительно сбрызнув спиртом из распылителя. Силикон для изготовления форм, своими руками произведенный, выдерживает температурные нагрузки наравне с промышленными составами.
Среди минусов называют резкий уксусный запах герметиков и быстрое застывание «теста». Зато мастер может приготовить такое количество вещества, которое необходимо именно в данный момент времени для конкретной работы.
fb.ru
Форма для отливки мелких копий. — Сообщество «Кулибин Club» на DRIVE2
Всем привет.
Нашел интересный рецепт изготовления формы для отливки мелких деталей из эпоксидки. Можно, например, сделать копию заглушки буксировочного крюка в бампер или накладку омывателя фар и т.д. потому-как бывает что они стоят совсем неадекватно (кусочек пластика 800-1000р).Я, к примеру, сделал копию эмблемы.
Предыстория такова:
Примерно каждый третий Додж, встречающийся на дорогах, ездит с оторванной эмблемой.Видимо детвора коллекционирует.
Оригинал стоит в районе 2тр, а недорогие бараны на рынках встречаются довольно редко.
За неделю у меня свистнули 2 оригинальных, и потом, некоторое время ездил без эмблемы, т.к. 2тр выбрасывать в очередной раз не хотелось.
Наконец попался на рынке бараш подходящего размера за 600р. Купив его, решил на будущее, попробовать снять копию с него, на случай очередного отсутствия оных в продаже.
Форму для отливки сделал из смеси глицерина с желатином (нашел рецепт на модельных форумах).
Саму эмблему отлил из эпоксидки.
Получилось так-себе.Первый вообще комом.Форма слишком густая была, плохо повторяла контуры.
Потом новую форму сделал, добавив глицерина.Стало получше.
Купил краску «хром».Правда после покраски выяснилось, что с хромом практически ничего общего не получилось.Остальное покрасил кисточкой, в черный .Думаю если зафигачить просто черным глянцем, будет лучше.
В принципе, с расстояния в пару метров выглядит неплохо.Пока поставлю покупного, а если «уйдет» снова, прилеплю самопал.
Эта технология отливки мелких деталей может пригодиться и для других случаев.У кого-то из Себринговодов пропала крышка омывателя фар.Если найти оригинал на время, можно сделать неплохую копию.
Теперь, собственно, про саму форму:
Официально, пропорции взятые с интернета 50/50 (желатин/глицерин).
Полный размер
Я купил 3 пачки желатина по 30 г. и 4 пузырька глицерина по 25 г. Все смешал и парил на водяной бане. Но это оказалось очень долго и не эффективно. Гораздо лучше поставить в микроволновку. Только надо следить, минуты оказалось много, начинает убегать. Нужно греть секунд 30,затем вытащить и перемешать и так несколько раз, до полного растворения желатина и получения массы однородной консистенции. Правда получилось густовато, пришлось добавить еще пузырек глицерина. Итого 90г. желатина и 125г. глицерина. Когда все растворилось, нужно еще раз хорошо нагреть и быстро вылить в опалубку с нужной деталью, предварительно чем-нибудь смазанной (я использовал обычное растительное масло). Минут через 10,когда все остынет, можно вынимать деталь и смотреть результат.По консистенции, после застывания, похоже на силикон. Если что-то не нравится, не проблема:снова плавим в микроволновке и заливаем повторно. Готово!
Перед заливкой эпоксидки снова смазал маслом.
Полный размер
Оригинал, матрица и пара копий.
Полный размер
Оригинал, первый блин и второй.
В чем преимущества такой формы:
Перед гипсом
www.drive2.ru