ЛИТЬЕ - Изделия из глины и гипса своими руками

Содержание
МАТЕРИАЛЫ
Пластмассы.
Гипс.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАТУЭТОК. РЕЦЕПТЫ МАСТЕРА
Первый способ - из формопласта
Формопласт.
Подготовка матрицы.
Литье.
Второй способ
Процесс изготовления.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ И ОТЛИВКА ИЗДЕЛИЙ
Тонирование изделий из гипса
НЭЦКЕ ИЗ ГИПСА
МЕТОД ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ В ЮВЕЛИРНОМ ДЕЛЕ
Введение
Процесс изготовления разъемных пресс-форм
Процесс изготовления разрезных пресс-форм
Литейные формы
Отливкa
Виды литья и технология
Литье в земляные формы
Кусковая форма.
Литье по выплавляемым моделям
Литье в формы из металла
ЛИТЬЕ
Изготовление настенных вывесок
Изготовление изделий на эпоксидной основе
Изготовление изделий с использованием резиновой формы
Изготовление надгробной плиты
Опытные мастера, в совершенстве владеющие навыками построения шрифта, за неимением пуансонов
ИЗГОТОВЛЕНИЕ РЕЗИНОВЫХ ФОРМ
Тип резины по внешнему состоянию и химическому составу.
Усадка
Твердость.
Относительное удлинение до разрыва.
Прочность на отрыв.
Срок хранения.
СКУЛЬПТУРНЫЕ ВОСКИ ДЛЯ ЛЕПКИ, РЕЗЬБЫ И СВОБОДНОЙ ЗАЛИВКИ
Модельные воски для лепки и резьбы.
Воски для свободной заливки
МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОСКОВЫХ МОДЕЛЕЙ
Инструменты и оборудование.
Виды воска, используемые при моделировании.
Формовочная масса для скульпторов
EUROVEST
ARTCAST
ЭПОКСИДНЫЙ ПЛАСТИЛИН ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАТУЭТОК И ДРУГИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ИСКУССТВЕННОГО МРАМОРА
В качестве эпиграфа
Личный опыт
Расчет себестоимости
Сырье
Харакреристики сырья
ПЕРЕРАБОТКА АКРИЛОВЫХ ПЛАСТМАСС
Прессование.
Свободное литье
Литье под давлением.
Центробежное литье.
Склеивание.
Окрашивание
Механическая обработка
Сведения по технике безопасности и промсанитарии
Литьевой мрамор
ЭЛАСТИЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Какие материалы можно использовать?
Особенности метода
Технология от "а" до "я"
Моделирование
Изготовление силиконовой формы
Подготовка мастер-модели для облегчения разделения формы
Литник и выпоры
Подготовка силикона
Изготовление инструмента
Извлечение мастер-модели
Подготовка полиуретана
Производители оборудования
Внедрение
ЛИТЬЕ ИЗ ЗУБОПРОТЕЗНЫХ ПЛАСТМАСС
САМОДЕЛЬНЫЕ ПЛАСТМАССЫ
ПРОТАКРИЛ
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ В БЫТОВЫХ УСЛОВИЯХ.
Определение пластмасс.
Пример Пресс-формы.
СВЕТОДИОДНЫЙ НОЧНИК-СТАТУЭТКА
МАТЕРИАЛЫ
Пластмассы.
Пластмассы представляют собой смеси синтетических смол с добавлением наполнителей (каолина, отходов
текстильной промышленности, асбеста), пластификаторов (дибутилфталата, камфоры и т.п.) и пигмента для придания цвета.
Однако часто применяют пластмассы, состоящие только из смолы и красителя.
В зависимости от реакции смолообразования пластмассы разделяют на поликонденсационные и
полимеризационные, чаще употребляемые как реактопласты и термопласты.
Реактопласты - твердые и негнущиеся. После прохождения реакции смолообразования они превращаются в твердые
неплавкие вещества.
В состав реактопластов обязательно входят наполнители, которые и определяют их физические свойства - твердость,
упругость, цвет и т.п.
Термопласты состоят из смол, которые после нагревания не изменяют своих химических свойств и повторно
плавятся при нагревании. После повторного расплавления они могут использоваться для выполнения работы.
Формопласт - один из видов термопласта, получаемый из смеси искусственных смол и пластификатора. Применяют
его в основном для изготовления форм. Он представляет собой темно-желтую студенистую массу, внешне напоминающую
резину.
Температура размягчения формопласта должна быть 55-60°С, температура плавления 135-140°С, температура
текучести, при которой формопласт превращается в массу, способную течь непрерывной струей, 125°С. Он должен начинать
затвердевать при охлаждении до 100-110°С. В расплавленном и застывшем состоянии формопласт не должен прилипать к
поверхности (например, гипса, бетона, металла). При отрицательных температурах формопласт становится хрупким, но при
подогревании восстанавливает свои свойства.
В мастерские формопласт поступает разрезанным на мелкие куски размером 2-3 см, где его расплавляют в
толстостенной алюминиевой емкости (в железных емкостях формопласт размягчается и пригорает), которую ставят в
масляную баню (масло или технический глицерин). Масляную баню нагревают на плите с вытяжным шкафом. Во избежание
пригорания формопласт постоянно перемешивают. Вместо масляной бани емкость с формопластом можно ставить в таз с
прогретым песком. Водяную баню не применяют из-за недостаточности температуры. Во время плавления следят, чтобы
температура формопласта не поднималась выше 130°С, так как при более высокой температуре он начинает разлагаться,
выделяя пары хлористого водорода - резко пахнущего и вредного газа, сама масса чернеет, теряет эластичность и становится
непригодной для работы. Расплавленный формопласт снимают с плиты, дают отстояться 10-15 мин, чтобы вышли пузырьки
воздуха, и приступают к заливке форм.
Полиакрилат, или акрилопласт (органическое стекло, плексиглас), - широко распространенная прозрачная
пластмасса, из которой изготовляют различные декоративно-художественные элементы. Органическое стекло не бьется и
пропускает 73% ультрафиолетовых лучей (обычное же стекло их вообще не пропускает). Существенным недостатком этого
материала является его невысокая твердость, что приводит к образованию различных царапин при незначительных
механических воздействиях.
Органическое стекло хорошо поддается обработке режущим инструментом, хорошо шлифуется и полируется. Его
можно красить в различный цвет органическими красителями. При нагревании оргстекло размягчается, что позволяет
придать ему различную форму, которая после остывания сохраняется.
Клеить оргстекло можно дихлорэтаном, смешанным с его стружкой.
Для изготовления небольших декоративно-художественных элементов можно использовать пластмассы, притряпку.
Приготовленной таким образом мастикой можно работать на протяжении суток.
Художественно-декоративные элементы из мастики прочны, красивы и по цвету напоминают кость.
Гипс.
Гипс - это порошкообразный материал белого цвета. Являясь воздушным вяжущим веществом, гипс и изделия на
его основе применяют для выполнения декоративно-художественных элементов внутреннего оформления. Гипс получают в
результате термической обработки природного гипсового камня с последующим измельчением продукта обжига (обжиг
производят при температуре 150-170°С в специальных мельницах).
Для художественно-оформительских работ применяют гипсы Г-5 - Г-25 тонкого помола с нормальным сроком
твердения. Гипс для таких работ должен быть свежеобоженным, белым по цвету, невлажным на ощупь, без слежавшихся
кусков и примеси песка. Наличие примесей песка проверяют кипячением в течение 5-7 мин трех навесок гипса объемом 50
см³ каждя в 10%-ном растворе соляной кислоты. Если при этом осадок не выпадает, значит примеси песка отсутствуют.
При затворении водой гипс быстро схватывается и твердеет. Процесс схватывания протекает при повышенной
температуре. Начало схватывания гипса нормального твердения должно наступить не ранее 6 мин, а конец не позднее 30
мин с момента затворения водой. Практически гипс за 10-12 мин превращается в камневидное состояние.
Быстрое схватывание гипса затрудняет в ряде случаев его использование. Для замедления сроков схватывания в
гипс вводят специальные добавки: известь, буру, клей, поверхностно-активные вещества, являющиеся отходами химической
промышленности (мылонафт, омыленные остатки синтетических жирных кислот, композиции этих веществ с сульфатнодрожжевой бражкой). При применении в качестве замедлителя мездрового (столярного) клея (0,2-2% от массы гипса)
схватывание его происходит через 40 мин после затворения водой. Чтобы замедлить процесс схватывания в два-три раза (1520 мин), добавляют столярный клей (0,3-0,5%), обработанный известью. Для этого 1 мас. ч. клея замачивают в 5 мас. ч. воды
в течение 15 ч, после чего добавляют 1 мас. ч. известкового теста и кипятят 5-6 ч, постоянно помешивая. Полученный клей
не загнивает при хранении.
При необходимости ускорить схватывание гипса (например, при снятии маски или формовки частей человеческого
тела с натуры) применяют гипс с добавкой (сульфата натрия, поваренной соли, квасцов) или затворяют раствор горячей
водой.
При затворении гипсовое тесто увеличивается в объеме до 1%, что позволяет формовать из него декоративнохудожественные элементы.
Гипс, быстро твердея, образует гладкую поверхность, которая легко окрашивается, имеет достаточно высокую
прочность. Основной недостаток гипса - малая водостойкость.
Прочность гипсовых изделий зависит от сорта гипса, тонкости помола, количества недожога и пережога в гипсе,
водогипсового отношения, вида и количества заполнителей.
Количество воды для затворения гипса зависит от его качества (чем выше тонкость помола гипса, тем меньше
требуется воды для его затворения) и назначения. Теоретически для полной гидратации гипса требуется 18,6% воды от
массы гипса. Однако для приготовления состава гипс затворяют в 35-45% воды. Избыточное количество воды испаряется в
процессе твердения гипса, что приводит к высокой пористости гипсового камня, а следовательно, снижает его прочность.
Для получения гипсового раствора нормальной густоты на 1 л воды добавляют 1,5 кг (для густого - 2 кг, для жидкого - 1 кг)
гипса.
Гипсовый раствор используют немедленно после приготовления, так как он сохраняет текучесть в течение 2,5 мин, а
пластичность 6-8 мин. Схватившийся гипсовый раствор нельзя "омолаживать", т.е. повторно разводить водой и использовать
для работы, так как он уже не будет обладать вяжущими свойствами.
Цемент - гидравлическое вяжущее, поэтому его можно использовать для составления смесей, из которых выполняют
элементы художественного оформления для наружных работ. По сравнению с изготовлением гипсовых изделий выполнение
работ с использованием цементных растворов (смесь цемента, песка и воды) более трудоемкий, занимающий длительное
время процесс. Однако, элементы, выполненные из цемента, по сравнению с гипсовыми прочнее и долговечнее.
Цементные растворы представляют собой правильно подобранные смеси вяжущего (цемента), заполнителя (песка) и воды.
Для художественно-оформительских работ используют обычные серые (портландцемент, пуццолановый цемент) и
декоративные цементы (белый и цветной портландцементы).
Белый портландцемент получают путем измельчения белого маложелезистого клинкера, активной минеральной
добавки и гипса, а цветные - из этих же материалов с введением красящих пигментов - двуокиси марганца (черного),
железного сурика (красного), охры (желтого), окиси хрома (зеленого), кобальта и ультрамарина (голубого), обладающих
стойкостью к действию щелочей. Для получения декоративных растворов пигменты в них можно вводить непосредственно
при приготовлении.
Прочность портландцемента и его разновидностей характеризуется маркой - пределом прочности при сжатии и
изгибе половинок стандартных балочек (40х40х160 мм), изготовленных из цементного раствора 1:3 и испытанных под
гидравлическим прессом через 28 дн. после их изготовления, так как прочность затворенного цемента нарастает
неравномерно: за первых три дня она составляет 40-50% марки цемента, за 7 сут. - 60- 70% и лишь на 28-е сутки цемент
набирает марочную прочность. Марки цемента - 300, 400, 500 и 600.
Тонкость помола - фактор, определяющий прочность цементного камня. С увеличением тонкости помола до
определенного предела его прочность возрастает.
Влажность и температура среды, так же как состав и тонкость помола, обусловливают прочность цемента.
Увеличение прочности цементного камня возможно только при наличии в нем воды. Поэтому в практике необходимо
создавать влажные условия процесса твердения (поливать, покрывать мокрыми опилками, песком и др.).
Большое влияние на рост прочности цементного камня оказывает температура воды. Нормальное твердение - при
температуре 15-20°С. (Различают два срока схватывания цемента: начало и конец. Начало схватывания портландцемента
должно наступать не ранее чем через 45 мин, а конец не позже чем через 12 ч от момента затворения водой.) От 0 до 5°С
твердение происходит в два-три раза медленнее, а при отрицательных почти полностью приостанавливается.
Хранение цемента продолжительное время даже в самых благоприятных условиях влечет за собой некоторую
потерю его прочности. После трех месяцев хранения она может достигать 20%, а через год - 40%. Это связано с наличием
влаги и других элементов в воздухе, которые вступают с ним в реакцию.
Восстанавливать активность цемента можно только вторичным помолом.
Белые и цветные портландцемента схватываются и твердеют несколько медленнее обычных портландцементов,
обладают повышенной усадкой, пониженной коррозионной и морозостойкостью.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАТУЭТОК. РЕЦЕПТЫ МАСТЕРА
Формы под статуэтки я делал двумя способами.
Первый способ - из формопласта. Это мягкие формы. В них удобно лить из гипса и смесей на его основе. Но они
не долговечны. Кроме того, неизбежно возникает кривизна (маленькая, но всегда присутствует) при литье, да и точность
передачи мелких деталей не самая высокая.
Формопласт.
Формопласт ФР-96 - синтетический материал, на основе ПХВ смолы с модификаторами. Температура плавления 90120*С. Допускается кратковременный нагрев до 150*С. Обязательно постоянно перемешивать. Плавить на водяной бане.
Выделяются вредные едкие пары. Усадка при застывании – 0,2%. Формопласты есть и других марок, импортные, но
принцип один и тот же.
Покупаете формопласт там, где он у вас продается (он в листах толщиной около 40 мм у нас около 24$ за кг). Режете
на квадратики помельче и ставите на водяную баню.
Подготовка матрицы.
Например вырезаете из гипса (лепите, точите...) фигурку. Приклеиваете ее на основание (фонера, текстолит...).
Пропитываете несколькими слоями олифы. Даете высохнуть. Вокруг фигурки, на высоту больше ее на 15-25 мм ставите
обичайку (из фанеры, жести...). Плавите формопласт и выливаете тонкой струей на свою фигурку. Лейте аккуратно - чем
меньше пузырей, тем лучше форма. Застынет - разбирайте обичайку, снимайте свою форму с фигурки. Она как резиновая,
тянется. Возможно будет немного липкая - промойте хорошо в воде.
Литье.
Пользуйтесь гипсами до марок Г7. Г10 сильно расширяется и рвет форму. Его можно только подмешивать например
к Г2.
Разведи в стакане гипс до густоты сметаны и выложи в форму. Подравняй шпателем, постучи по форме пальцем и
через 10 минут у вас готова гипсовая фигурка.
Как видите, ничего сложного.
Второй способ - изготовление форм из стекломата на основе эпоксидной или полиэфирной смолы. Это прочные,
долговечные, чрезвычайно точные (передадутся даже самые маленькие детали) формы.
Процесс изготовления.
Берете изделие, с которого хотите снять форму (ну хоть чудика из киндер-сюрприза) и делаем для каждой из двух
половинок так:
1. Восковать изделие 5 раз через каждые 3 часа.
2. Отполировать изделие воском.
3. Нанести гель-краску на поверхность изделия тонкими слоями до получения толщины около 3 мм. Никаких пузырьков и
соринок не допускать!
4. Формовать изделие вуалью в 1 слой.
5. Через 4 часа формовать по верх вуали сеткой в 1 слой.
6. Через 4 часа формовать изделие в 1 слой стекломатом ╧300.
7. Через 4 часа формовать в 3 слоя стекломатом ╧600.
8. После окончательного застывания, опилить края полученной матрицы по заданной линии обреза. Восковать и полировать
ее 5 раз через каждые 3 часа.
9. Еще 2-3 раза восковать и полировать изделие.
10. Одеть назад на изделие первую матрицу и по описанному процессу сделать вторую половину.
Если изделие крупное, то заформуйте по периметру направляющие. Просверлите отверстия для стяжки болтами.
Когда обе половины матрицы готовы , сделайте 5 отливок, после каждой по 2 раза через 30 минут восковать и
полировать. Перед формовкой нанести очень тонко нарслип. После этого матрица полностью готова к работе. Хватит ее
минимум на год интенсивной работы без варварского обращения. Иные работают по несколько лет. Себестоимость такой
формы низкая. Самый дорогой материал - воск.
Если все сделаете так как написано - должно получиться сразу. Для пробы лучше отформовать барельеф какойнибудь.
Да и последнее - очень точно добавляйте отвердитель в смолу, как написано в рекомендации для купленной марки.
Это очень важно.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ И ОТЛИВКА ИЗДЕЛИЙ
С моделей, выполненных в глине или пластилине, обычно снимают гипсовые черновые формы. Правда, при
удалении из формы модели разрушаются.
Черновая форма, как правило, состоит из двух слоев: цветного и поддерживающего белого гипсового слоя.
Копируемую глиняную модель предварительно хорошо увлажняют, чтобы гипс не приклеился к ней. Затем готовят
сметанообразный раствор гипса, подсыпав в него немного пигмента (охры, мумии, сурика). Рукой или штукатурной
лопаткой набирают раствор и оплескивают им модель. Гипс, растекаясь по глиняному оригиналу, образует на его
поверхности тонкую пленку. Цветной слой должен быть толщиной 3-5 мм.
Покрыв копируемую модель цветным слоем, на нем сразу же делают из гипса "замки" - бугорки высотой 10-15 мм и
наносят поддерживающий гипсовый слой толщиной 2-4 см (в зависимости от размера модели). При этом нужно следить,
чтобы между слоями не было пустот. Благодаря "замкам" слои прочно схватываются между собой. При нанесении
поддерживающего слоя рекомендуется для прочности укладывать и арматуру - тонко наструганную дранку, проволоку,
пеньку, морскую траву, камыш.
После схватывания гипсового раствора изготовленную форму слегка отделяют от модели с помощью клина и в
образовавшуюся щель наливают воду для размачивания глины, чтобы форма легко снялась. Из снятой формы удаляют
глину, промывают водой из спринцовки рельефные места, подправляют края и сразу же приступают к отливке копии
модели. Если долго держать форму не залитой, она деформируется.
Перед отливкой форму следует сначала покрыть тонким слоем лака, затем смазкой. Первый слой заливают в форму
окаткой так, чтобы он заполнил весь ее рельеф. После этого наносят второй слой более густого гипсового раствора,
укладывают арматуру и затем - третий слой.
Через 15 мин после окончания заливки приступают к снятию формы - расколотке: форму разбивают на куски,
пользуясь острым инструментом. Появившийся цветной слой гипса свидетельствует о том, что заформованная модель
близка. Расколотку цветного слоя всегда следует начинать сверху, с выпуклых мест.
При отливке круглой модели малые формы делают сплошными, большие - пустотелыми. Жидкий гипс вливают в
закрытую со всех сторон вращающуюся форму.
Плоские модели удобно копировать в кусковых формах (рис. 22), состоящих из нескольких отдельных кусков,
плотно укладываемых в гипсовые кожухи в требуемом порядке. Куски не должны быть большими, иначе их трудно снять с
отливки и, высыхая, они сильно коробятся. Кроме металлической арматуры в каждый кусок закладывают 1-2 петли, за
которые снимают куски модели или отливки. Петли делают из проволоки толщиной 3-4 мм и длиной не менее 70 мм. Перед
закладкой в кусок на нее надевают глиняный шарик, диаметром 15-20 мм и загибают ее концы в виде кольца или
полукольца, как показано на рис. 22, чтобы петля держалась в куске. Вынимать шарик из отверстия можно только после
изготовления кожуха, тогда в лунке-отверстии останется проволока, зацепив за которую, снимают кусок формы с модели
или отметки.
Формовать куски следует из одного замеса гипса (лучше на известковой воде) во избежание его расслоения.
Торцовые кромки срезают под углом - "на ус", а самим кускам придают конусообразную форму, чтобы облегчить снятие
кожуха с кусков. Куски нумеруют; кусок, снятый с отливки первым, и в кожух укладывают первым.
Рис 1. Изготовление кусковой формы с плоской модели: а - модель розетки; б - первый кусок; в - закладка второго куска; г закладка четвертого куска; д - куски с петлями и лунками; е - разрез формы, модели, кожуха.
На рис. 1 показана последовательность изготовления кусковой формы с лепной розеткой диаметром 300 мм. Модель
закрепляют на гипсовой плите гипсовым раствором, замазав и зачистив швы вокруг. Делят розетку на четыре равные части,
нумеруют их, очищают, наносят на поверхность 2-3 слоя лака, просушивают и покрывают смазкой. Из глины делают
бортики и устанавливают их с трех сторон, определяя место первого куска немного дальше пунктирной линии.
Приготавливают гипсовый раствор, заливают его в огороженное пространство, вставляют туда арматуру и петлю с глиняным
шариком. Подправляют гипс и намазывают его на верхнюю часть модели. Как только гипс схватится, бортики снимают,
кусок поднимают с модели, обрезают его кромки со всех сторон под углом. Верхней части куска придают конусообразную
форму, чтобы он легко вынимался из кожуха. На куске делают одну лунку, помечая, таким образом первый кусок.
Покрывают смазкой его кромки, очищают модель и укладывают кусок на прежнее место.
Затем делают бортики для второго куска с двух сторон. Приготавливают гипсовый раствор, заливают его в
пространство, ограниченное бортиками и первым куском, армируют, вставляют петлю, подправляют. После схватывания
раствора снимают бортики и кусок, обрезают его, сверлят две лунки, обозначающие второй кусок. Очищают модель,
смазывают кромки куска, кладут его на место, прижимая к первому, и устраивают бортики для третьего куска.
Третий кусок делают так же, как и второй. Просверливают три лунки, покрывают кромки куска смазкой и кладут на
него, прижимая ко второму куску.
Для четвертого куска делают бортики только с одной стороны. Заливают раствор, армируют, вставляют петлю.
После схватывания раствора бортик и кусок снимают, подравнивают края, сверлят четыре лунки, смазывают кромки куска и
кладут его на место.
Изготовив таким образом куски, покрывают всю форму смазкой и делают кожух, намазывая руками гипсовый
раствор и армируя. По бокам кожуха выпускают две ручки из толстой арматурной проволоки; верх выравнивают, бока
срезают.
Когда гипс затвердеет, кожух снимают с формы: вынимают глиняные шарики из лунок и, зацепив крючком за петли
четвертого куска, снимают его с модели и кладут на верстак. Так же снимают последовательно третий, второй и, наконец,
первый куски. После этого куски опять кладут на модель, на них надевают кожух и оставляют так на сутки. Если хорошо
просушенные куски пропитать горячей олифой и после сушки покрыть лаком, то такая форма будет служить долго.
В кусковых гипсовых формах отливают также поручни, балясины - ограждения балконов и т.д.
Перед отливкой куски формы укладывают в кожух и покрывают смазкой. Готовят гипсовый раствор и тонкой струей
заливают его в форму, заполняя ее только наполовину. Затем кожух с формой слегка встряхивают, быстро закладывают
арматуру и доливают гипсовый раствор до требуемой толщины отливки. После схватывания гипса форму переворачивают,
снимают с кусков кожух, очищают его. Затем поочередно снимают с формы куски, очищают, смазывают их, укладывают на
свои места и вновь делают отливку. Изделия по швам тщательно зачищают.
При отливке полых балясин гипсовый раствор вливают в форму, закрывают лоток пробкой и поворачивают кожух с
формой в разных направлениях, окатывая ее равномерным слоем гипсового раствора. При необходимости добавляют
раствор еще и окатывают форму вторично. При отливке монолитных балясин форму окатывают 2-3 раза гипсовым
раствором, затем вставляют арматуру, а оставшееся пространство заливают гипсовым раствором.
Рис. 2. Изготовление клеевой формы и отливка лепного декора: а - покрытие модели влажной бумагой; б - лепка глиняной
обкладки; в - изготовление гипсового кожуха; г - заливка в кожух клеевой массы; д - изготовление отливки.
Клеевые формы (рис. 2) делают из желатина или столярного клея открытым или закрытым способом.
Сначала готовят клей. Желатин (7 кг) заливают теплой водой (0,5 л) и выдерживают 20-30 мин, пока он разбухнет.
Плитку столярного клея разбивают молотком на мелкие куски и вымачивают их сутки в воде, меняя ее 2-3 раза. Затем,
добавив 1,5 л горячей воды, варят на водяной бане до готовности. Клееварка должна быть плотно закрыта крышкой. В конце
варки добавляют 300 мл воды и 500 г технического глицерина.
При изготовлении формы открытым способом к гипсовой плите раствором гипса прикрепляют модель, вокруг нее
устанавливают деревянные бруски-бортики с небольшим наклоном внутрь. Модель, плиту и бортики покрывают 1-2 раза
лаком; когда он подсохнет, смазывают смазкой и оставляют на 12 часов. Затем обливают модель клеем (посуду с ним держат
над моделью в 10 мм). Через сутки убирают бортики, с модели снимают клеевую форму и заключают ее в кожух - наносят на
форму слоем не более 30 мм гипсовый раствор, для прочности в середину слоя кладут любую арматуру; верх кожуха делают
плоским, чтобы его можно было поставить на стол при изготовлении отливок. Через час кожух снимают с формы. На нем
останутся два "замка" в виде выпуклостей там, где были вырезаны углубления-метки на форме. Затем кожух внутри 2-3 раза
покрывают лаком, чтобы форма плотно лежала в нем. Саму форму обезжиривают тальком, квасцами или формалином.
Процесс изготовления клеевой формы закрытым способом наглядно представлен на рис. 23. Модель накрывают
кусочками влажной бумаги, облепливают глиной слоем в 0,8-1 см, хорошо выравнивают ее поверхность, покрывают
стеариновой смазкой и делают в глине углубления-метки для фиксации кожуха. (Модель из мрамора, кости, дерева, бронзы
предварительно следует покрыть густой мыльной пеной, хрупкое изделие, например из терракоты, - обернуть фольгой.)
После этого делают гипсовый кожух, как и для формы, изготовляемой открытым способом, и покрывают его шеллачным
лаком. В самых высоких местах кожуха просверливают одно отверстие диаметром 4-5 мм - для воронки, и второе диаметром
3-4 мм - для выхода воздуха. Отверстия должны быть сужены наружу. Модель накрывают кожухом и через воронку быстро
заливают клей (при температуре 55°С). Он заполнит пространство между стенками кожуха и поверхностью модели и
образует форму.
Через сутки кожух снимают, форму разрезают специальным ножом, имеющим на конце лезвия изгиб под углом
120°. При разрезе таким ножом на одной стороне формы получается углубление, на другой - выпуклость, что предохраняет
части формы от сдвига.
Готовую клеевую форму следует задубить, обработав ее 2-3 раза 10%-ным раствором алюмокалиевых квасцов. Это
убережет форму от воздействия воздуха и влаги. Хранить клеевые формы нужно упакованными в полиэтиленовые мешки в
сухом месте.
В клеевой форме можно получить около 50 отливок. Перед отливкой ее покрывают внутри смазкой. Готовят
гипсовый раствор и вливают его в форму тонкой струей только до половины. Затем, приподняв форму за края, слегка
встряхивают ее и наклоняют в стороны, чтобы вся поверхность формы равномерно, без пропусков, покрылась раствором.
Быстро закладывают арматуру и доливают или намазывают руками гипсовый раствор до нужной толщины отливки.
Разравнивают раствор по верхним кромкам, когда он схватится, лишнее срезают циклей.
После схватывания гипса кожух переворачивают и снимают его с формы, а затем форму - с отливки. Форму
осматривают, очищают, укладывают в кожух, покрывают смазкой и делают следующую отливку. По окончании работы
форму промывают квасцами или формалином, края ее смазывают и заворачивают в полиэтиленовую пленку, чтобы
предохранить ее от пересыхания.
Приготовление составов, необходимых при работе с гипсовыми отливками:
1. Смазка. Расплавляют на водяной бане 250 г стеарина, выключают огонь и в горячий расплав вливают при
перемешивании смесь из 175 г керосина и 175 г деревянного (низкосортного оливкового) или вазелинового масла.
2. Известковая вода. Кусок извести заливают водой. Известь гасится и увеличивается в объеме в 3-4 раза.
Образовавшееся тесто разводят водой до прозрачно-молочного вида.
3. Мазь для приклеивания к форме мелких падающих кусков. К небольшому количеству говяжьего сала добавляют
несколько капель вазелинового или деревянного масла. Сало можно заменить мылом.
4. Смазка для стыков отливок. 10 г крахмала растворяют 13 мл холодной воды и вливают в 200 мл кипящей воды,
размешивая. Покрывают соединяемые места тонкой пленкой.
5. Состав для приклеивания частиц гипса. Шеллачный лак наливают в блюдце слоем 4-6 мм и оставляют на 2-3 дня.
6. Дубильный раствор. В 1 л воды добавляют 120 г растолченных алюмокалиевых или хромовых квасцов, 10-20%ный раствор формалина либо крепкий отвар дубовых орешков или ивовой коры.
7. Раствор воска со скипидаром. 310 г наструганного воска заливают 260 г скипидара и осторожно нагревают на
водяной бане до полного растворения воска.
Тонирование изделий из гипса
При желании поверхности гипсового изделия можно придать вид древесины, бронзы, чугуна и т.д.
Перед тонированием изделие хорошо высушивают. Сушку начинают с 25°С, доводят ее до 45°С и лишь в конце - до
55°С. Не рекомендуется поднимать температуру сушки выше и ускорять ее процесс. Можно и просто выдержать изделие в
сухом теплом месте несколько дней. Затем его дважды обязательно пропитывают горячей олифой или раствором шеллака и
канифоли в техническом спирте. Олифу или лак наносят широкой флейцевой кистью. Такая грунтовка делает гипс
негигроскопичным, а на тонируемой поверхности не образуются пятна. После грунтования изделие опять высушивают.
Пропитанный олифой гипс с течением времени приобретает вид, близкий к старому мрамору. А предметы из гипса,
покрытые шеллачным лаком, напоминают терракоту.
Так же просто и тонирование под воск. Для этого поверхность гипсового изделия покрывают раствором воска со
скипидаром или бензином и небольшим количеством желтой масляной краски. Через 2 часа изделие протирают мягкой
тряпкой до блеска.
Отделывая изделие "под кость", его сначала обрабатывают "мыловаром". 30 г наструганного белого мыла
растворяют в литре горячего кипяченого молока, охлаждают и щетинной кистью наносят на поверхность. После сушки
полируют изделие нитролаком, слегка подкрашивая углубления желтой масляной краской. Чтобы поверхность не блестела,
ее протирают тальком.
При патинировании гипсового изделия (окраска "под бронзу") применяют масляные краски, предварительно
подобрав их по цвету. Например, для коричневого тона рекомендуется следующий состав (в частях по массе); охра - 11,
сиена натуральная - 33, сажа - 28, скипидар - 70, сиккатив - 70. Для зеленовато-коричневого тона: охра - 120, сиена
натуральная - 196, сажа - 9, зелень - б, скипидар - 200, сиккатив - 200.
Краску наносят в 3 слоя. Выпуклые части изделия покрывают жидким составом, углубления - густым. Первый слой
краски должен быть светлым. После высыхания его слегка обрабатывают мелкой шкуркой и протирают ацетоном. Второй
слой должен быть более темным и густым, для чего в состав вводят небольшое количество бронзового порошка. После
высыхания второго слоя наносят третий. Его разжижают скипидаром, в котором растворен пчелиный воск (40 г на 500 г
растворителя). Воск делает краску матовой. Перед окончательным высыханием третьего слоя его слегка снимают на
выступающих частях рельефа. Затем протирают тонируемые поверхности мягкой фланелью, припорошенной тальком, а в
местах, которые желательно оттенить,- смесью талька с порошком окиси хрома. Для усиления эффекта тонировки выпуклые
части можно припорошить смесью графитовой пудры с бронзовым порошком.
Для имитации темной бронзы рекомендуется использовать охру светлую или золотистую, сиену натуральную,
умбру натуральную, сажу; для светлой бронзы - умбру натуральную, сажу или сиену натуральную, охру светлую или
золотистую, окись хрома или кобальт зеленый, белила свинцовые или цинковые.
Тонирование гипсовых изделий "под старую бронзу" почти тождественно получению патины на настоящей бронзе.
Сначала гипсовое изделие пропитывают олифой и оставляют на ночь. Затем покрывают его смесью бронзового порошка,
разведенного в лаке, подсушивают в течение 20 мин и наносят второй слой смеси. Когда он высохнет, поверхность изделия
покрывают следующим составом: 10 г азотнокислого серебра, растворенного в 100 г уксусной кислоты и разбавленного 300
г водой; для получения того или иного тона можно ввести соответствующие пигменты. Тонкий слой бронзового порошка,
нанесенный на изделие, окисляется этим раствором. Чем концентрированнее раствор, тем сильнее окисляется пленка.
Обработанное изделие либо протирают бархатной тряпочкой либо покрывают воском, растворенным в скипидаре.
Для имитации чугунной отливки гипсовое изделие можно покрыть темно-серой краской, составленной из охры,
белил и сажи на олифе, смешанной с сиккативом. После высыхания краски изделие протирают сухой смесью из графита,
мумии, охры, белил, ультрамарина.
Чтобы сделать поверхность изделия из гипса блестящей, ее покрывают составом из 5 частей глицерина и 95 частей
силикатного клея.
НЭЦКЕ ИЗ ГИПСА
Автор идеи: Дмитрий
Предлагаю такую идею. В домашних условиях делать нэцке, кто не знает, это маленькие фигурки - сувениры.
Китайские и японские скульптурки, символизирующие разные хорошие вещи типа удачи и богатства. Естественно, мы не
режем их из кости или камня. А отливаем из гипса.
Впервые эту идею реализовали в Питере, там и сейчас работает целое производство. Нашей семье этот маленький
бизнес помогает держаться на плаву аж с 97 года. Технология простая, покупается гипс, желательно Г-6 или более,
отливается в эластичные полимерные формы.
После затвердевания, минут через 20-30, фигурки извлекаются из формы, затем сушатся и покрываются
последовательно двумя слоями, сперва краски-грунтовки (для этого можно использовать воднодисперсионную краску), а
после высыхания цветным прозрачным лаком (если под дерево, то коричневым, если под кость - то сильно разбавленным
черным). Все, нэцке готова :)
Мы сдаем их по художественным салонам, да и по ларькам, торгующим всем подряд (от них, кстати, навару больше
:), за 14 рублей маленькая и 25, которая побольше.
В день можно сделать хоть 100 штук, все зависит от увлеченности, а также от того какой сбыт вы им найдете.
Мы сейчас тратим 1-2 часа в день, дополнительный доход 7-8 тыс. рублей. Ну, зима время урожайное, праздники всякие, тут
и 10 штук можно снять.
Вы скажете: складно звонишь! А где взять формы? Обращайтесь на nezuke@ngs.ru , помогу чем смогу.
Вот так. Кто хочет, может хихикать и издеваться, а кто заинтересовался, пишите.
МЕТОД ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ В ЮВЕЛИРНОМ ДЕЛЕ
Метод является, безусловно, прогрессивным, его применение значительно повышает производительность труда,
расширяет ассортимент изделий, сокращает потери драгоценных металлов.
Введение
Заготовки ювелирных изделий отливают из золотых, платиновых, серебряных сплавов. Это золотые сплавы пробы
750, 583 и 585, содержащие никель и цинк, серебро и медь, платиновые сплавы пробы 950, серебряные сплавы проб 916, 875
и другие литейные сплавы.
Металл в формы заливают двумя способами: центробежным и вакуумного всасывания. Принудительное заполнение
литейных форм при центробежном способе происходит под действием центробежных сил вращающейся печи. Сущность
способа вакуумного всасывания заключается в удалении (выкачивании) воздуха из литейной формы во время заливки.
Давление в форме понижается до 0,75-2,25 Па против атмосферного, создавая таким образом искусственное избыточное
давление жидкого металла на стенки формы. Существуют также метод совместного литья под давлением и вакуумного
всасывания и совместное применение центробежного литья и вакуумного всасывания, однако из-за сложности литьевых
механизмов они не нашли широкого применения. В настоящее время применяют литьевые машины , однако из-за высокой
цены установок и расходных материалах, большого срока окупаемости и ограничений литьевых машин, чаще всего
используют обычную индукционную печь, вакуумный насос и рессивер. Этого достаточно, чтобы делать шедевры.
Технологический процесс литья по выплавляемым моделям состоит из следующих этапов: эталон модели, резиновая
пресс-форма, восковая модель, литьевая форма, отливка.
Эталоном модели называется оригинал - образец будущей отливки. Металлическая модель снабжается
воронкообразным литником и с нее снимается резиновая форма. Материал для изготовления эталона не должен менять свои
свойства, разрушаться в процессе вулканизации резиновых пресс-форм, химически взаимодействовать с резиной. Параметр
шероховатости поверхности эталона должен быть не ниже требуемого для получаемых по нему отливок: раковины,
царапины, вмятины на его поверхности недопустимы. Размеры эталона должны превышать размеры готовой модели (на 5 - 6
%) с учетом общей усадки металла при затвердении отливок и припуска на механическую обработку.
На предприятиях ювелирной промышленности для изготовления эталона обычно используют золото пробы 585,
причем поверхность его покрывают родием для нейтрализации действия азотной кислоты, выделяемой в процессе
вулканизации. Резиновая пресс-форма предназначена для получения восковых моделей отливок. Пресс-формы изготовляют
как из импортных, так и из отечественных сортов резины. Различают разрезные и разъемные пресс-формы.
Процесс изготовления разъемных пресс-форм
Опоку основанием устанавливают на гладкую опорную поверхность и заполняют пластилином, в пластилин
вдавливают (до половины) эталон модели. На первую опоку устанавливают вторую и заливают их водно-гипсовым
раствором. Когда гипс затвердеет, опоки переворачивают, пластилин удаляют, а освободившееся пространство опоки
заполняют небольшими кусочками сырой резины. Эталон остается (наполовину) в гипсе, в котором делаются углубления для
возможности получения в дальнейшем выступов резиновой формы. Опоки устанавливают на вулканизационный пресс, на
котором в течение 45 - 60 мин при температуре 150 - 160 °С производят вулканизацию кусочков резины. После
вулканизации гипс разбивают и удаляют из опоки. Эталон извлекают и тщательно очищают. Резиновую пресс-форму тоже
очищают, посыпают тальком и снова укладывают в нее эталон. Затем опоку устанавливают так, чтобы готовая резиновая
пресс-форма находилась внизу, а пространство, занятое до этого гипсом, заполняют кусочками сырой резины. Опоки вновь
устанавливают на вулканизационный пресс для вулканизации резины второй части пресс-формы. После этого эталон
отделяют от резиновой пресс-формы и прорезают в ней литниковый канал.
Процесс изготовления разрезных пресс-форм
Эталон модели помещают между двумя резиновыми пластинами соответствующей толщины, затем производят их
вулканизацию под прессом, во время которой эталон вдавливается в разогретую, размягченную резиновую массу. Для
отделения эталона пресс-форму необходимо разрезать, что является недостатком этого метода. Восковую модель получают
путем заливки резиновых пресс-форм воском в инжекционной установке. Перед запрессовкой пресс-форму тщательно
очищают и смазывают эвкалиптовым маслом или водно-глицериновым раствором. Запрессовку модельного состава (воска) в
пресс-форму производят при температуре 60 - 85 °С и давлении 2 - 15 Па. После запрессовки пресс-форму в течение 1 - 1,5
мин охлаждают в холодильнике. Готовые модели напаивают в виде елочки вокруг воскового стояка. "Елки" из воска ставят
на резиновое основание. Сборный модельный блок обезжиривают в спирте или четыреххлористом углероде и просушивают
в естественных условиях. Для обезжиривания можно использовать и мыльный раствор, промыв затем блок в холодной воде
и обсушив его в естественных условиях. Последнее время, для материалов модели используют парафин с добавкой 5
полиэтилена при температуре 80° под давлением.
Литейные формы
Литейные формы изготовляют из огнеупорной формовочной смеси на вибровакуумной установке. Операцию
выполняют в таком порядке: раствор из формовочной смеси и дистиллированной воды (0,3 - 0,4 л на 1 кг смеси) тщательно
перемешивают, а затем для удаления воздуха вакуумируют в течение 2 - 3 мин при давлении не более 0,075 Па;
одновременно в металлические опоки устанавливают модельные блоки.
Опоки затем помещают в установку, заливают формовочной смесью и вакуумируют 2 - 3 мин при давлении не выше
0,075 Па .
Через 40 - 60 мин, когда формовочная смесь затвердеет, с опок снимают резиновые уплотнители, а формовочную
смесь подрезают на торцах литейной формы; поместив затем литейную форму в сушильный шкаф и выдержав ее там в
течение 1 - 3 ч при температуре 90 - 100 °С, выплавляют модельный состав. Воск обычно собирают в поддон из нержавейки,
помещенный на дно муфельной печи , поддон вынимают, воск используют повторно.
После выплавления модельного состава литейные формы прокаливают в прокалочных печах по особым режимам:
нагрев от 20 до 150 °С в течение 0,5 ч, выдержка при температуре 150 °С в продолжение 3 ч; нагрев от 300 до 700 °С в
течение 3 ч, выдержка при температуре 750 °С в течение 3 ч.
Отливкa
Отливки получают следующим образом: прокаленные литейные формы заливают расплавленным металлом на
установках для центробежного литья или установках "Вакуум-металл".
Температура заливки для сплавов СрМ 875, СрМ 916, ЗлСрМ585-80, ЗлСр750-150 - 400...580 °С, а для сплава
ЗлМНЦ-750 - 500...600 °С.
Литейные формы, залитые сплавами золота и серебра, охлаждают в воде, а залитые сплавом ЗлМНЦ - в
естественных условиях. После охлаждения отливки выбивают из литниковых форм, очищают от формовочной смеси , а
затем отбеливают.
Виды литья и технология
В наше время существует много видов литья. Наиболее распространенные виды литья - в земляные формы, по
выплавляемым моделям, в оболочковые формы, в металлические формы, под давлением.
Литье в земляные формы
Суть его заключается в том, что по модели изготовляют из формовочной смеси литейную форму, заполняемую
металлом. Форма при извлечении скульптуры каждый раз разрушается. Модели могут быть изготовлены из гипса, дерева,
пластмассы или металла. Практичны модели из пластмассы, но наиболее долговечны - из бронзы или алюминия.
Из-за литейной усадки модель делают обычно несколько большей величины. Надо учитывать также механическую
обработку отливки и давать на нее припуск. По способу изготовления модели делятся на простые и разъемные. Простые не
имеют поднутрений, не дающих снять форму. Разъемные модели состоят из двух частей, соединяющихся между собой
шипами. До формовки модель собирается, а после отливки вынимается по частям. При пустотелой скульптуре на моделях
делают специальные выступы, на которые опираются песчаные стержни, что и позволяет образовать полость.
Формы и стержни изготовляют из формовочной земли (песок и глина). При формовке крупной скульптуры
количество глины увеличивают до 20 , при мелком литье - 12-15. От свойств формовочной смеси, ее пластичности,
прочности, газопроницаемости, огнеупорности зависит и качество отливки.
Формовочные смеси бывают наполнительные и облицовочные. Облицовочная смесь прилегает непосредственно к
скульптуре, наполнительная занимает весь остальной объем. Земляные формы приготовляют в специальных ящиках опоках, которые придают форме нужную прочность при переноске и отливках. Формовку обычно проделывают в двух
опоках, соединяемых штырями. Опоки (рамы) варятся из стали или отливаются из чугуна либо аалюминия и имеют внутри
ребра для удержания формовочной смеси. При изготовлении форм применяются разнообразные инструменты: лопаты,
совки, сита, трамбовки, счищалки, душники, деревянные молотки, кисти, щетки, гладилки, ланцеты и иглы. Чтобы форма
хорошо отделилась от модели, ее припудривают ликоподием, толченым углем или графитом.
Изготовление земляной формы. Формовка происходит следующим образом: в опоку, установленную на
подмодельную доску, кладут модель и пудрят ее ликоподием или угольным порошком. Во избежание пригорания земли
опоку смазывают графитом. Облицовочную смесь насыпают сквозь мелкое сито, так, чтобы модель оказалась закрытой
слоем 25-30 мм. Затем опоку засыпают наполнительной смесью, утрамбовывая ее слой за слоем. Поверхность выравнивают
заподлицо с краями опоки и душником накалывают отверстия для выхода газов. Затем опоку перевертывают и на нее
устанавливают вторую, в которую укладывают два бруска - модели литника и выпора для образования отверстий, куда
заливают металл и через которые происходит выход газов. Потом все припыливают, засыпают смесью и утрамбовывают.
Теперь можно снять верхнюю опоку и вынуть модель, прорезать отверстие из полости формы к литнику. При сложных
моделях вместо подмодельной доски используют фальшивую опоку, не применяющуюся в процессе литья.
Кусковая форма. Самая трудоемкая работа - изготовление кусковой формы скульптурного литья. При кусковой
формовке модель обкладывают кусками уплотненной земли, образующей форму, и все это как бы заключают в две
полусферы верхней и нижней опок. Это дает возможность изъять модель из формы, не разрушив ее, поскольку каждый
кусок формы, имеющий вид усеченной пирамиды, снимается отдельно. Весь этот процесс требует осторожности и навыка,
поскольку куски могут быть легко повреждены. При изготовлении отдельных уникальных вещей способом кусковой
формовки стержень для образования полости внутри скульптуры может быть сделан сразу же в форме. Для этого опоку с
готовой кусковой формой обрабатывают ликоподием и засыпают формовочной землей. Эту землю осторожно уплотняют
руками. Изготовленный из проволоки каркас обмазывают глиной и укладывают так, чтобы концы его касались борта формы.
Затем горкой насыпают смесь в виде выемки второй опоки. Припыливают ликоподием полость второй опоки,
перевертывают ее и накладывают на первую. Вновь немного насыпают земли и снова опокой уплотняют ее. Затем ланцетом
снимают слой, равный толщине стенки будущей скульптуры. Срез будет равномерным, если предварительно вся
поверхность наколота иглой на одинаковую глубину. Стержень просушивают и фиксируют внутри формы.
Литье по выплавляемым моделям
Это литье применяется давно. Модель после формовки выплавляется из формы, что дает чистоту отливке и
возможность избежать множества кусков. Наиболее распространены сейчас два способа отливки в зависимости от величины
отливаемых изделий (кроме литья очень крупной скульптуры). Один из этих способов называется точным литьем. При
отливке небольшим тиражом пресс-формы делаются из гипса.
Материалом для модели служат легкоплавкие смеси из воска, парафина и стеарина. Если модель отливается по
частям, то части ее соединяются с помощью нагретого лезвия ножа.
Материалом для огнеупорного блока может быть смесь (раствор) молотого кварца. В эту смесь погружают модель,
которую затем обсыпают сухим кварцевым песком. Процесс повторяется несколько раз, до тех пор, пока толщина
кварцевого покрытия не будет не менее 3-5 мм. Модельный состав (воск, парафин) выплавляют, введя блок в горячую воду
или в сушильный шкаф при температуре до 180°. Оболочку ставят воронкой вверх в опоку и засыпают шамотным
порошком. Верх и низ опоки заливают жидким стеклом. Эти предосторожности необходимы для укрепления тонкой и
хрупкой оболочки. После выплавления воска форма прокаливается в печи при температуре 800-900° в течение 3-4 часов.
Отливка будет более качественной при литье в нагретую форму. После того как оболочка остынет на воздухе, ее
разрушают легкими ударами, а остатки удаляют при кипячении в слабом растворе щелочи.
Литье в оболочковые формы. На чугунную модельную плиту, нагретую до 350°, насыпают кварцевый песок,
перемешанный с пульвербакелитом, затвердевающим при этой температуре. Плита нагревает слой и как бы обволакивается
затвердевшей смолой. Две готовые полуформы соединяют, вставив внутрь стержень, сделанный из этого же материала. При
закладке в опоку форму засыпают кварцевым песком, а после отливки разрушают.
Литье в формы из металла
В наши дни литье в формы из металла практикуется очень широко. Основная его особенность - большое число
отливок с сохранением формы. По сравнению с земляной формой оно дает очень чистую поверхность отливок, очень
большую точность Однако целесообразно оно лишь при массовом производстве из-за трудоемкости изготовления формы
(кокиля), требующей точной подгонки. Кокиль делается из чугуна или стали. Для скульптурных изделий кокиль
составляется из нескольких частей. При полукокильном литье стержень приготовляется из песчаной смеси и выдерживает
отливки из таких тугоплавких металлов, как бронза и чугун.
Литье под давлением в металлические формы применяется при работе с легкоплавкими сплавами. Расплавленный
металл заливается в кокиль под давлением, что обеспечивает высокую точность отливки и минимально тонкие стенки.
Применяется литье под давлением при отливках небольших, но сложных по форме вещей, например в ювелирном деле.
ЛИТЬЕ
В граверном деле немалую роль играет литье в формы с целью получения необходимой детали из металла, намного
превосходящего по твердости образец, выполненный гравером из легкообрабатываемого сплава. В настоящее время литье
является прогрессивной формой изготовления изделий со сложной конфигурацией большими партиями, на что при ручном
или механическом способе гравирования ушло бы куда больше времени и материала.
Литьем называют процесс изготовления металлических изделий посредством заливки расплавленного металла в
формы. Качество литья зависит не только от свойств металлов и сплавов, но и от материалов, используемых для
изготовления форм, умения правильно применить формовочный материал.
Изготовление настенных вывесок
В настоящее время получили широкое распространение настенные вывески с выпуклым шрифтом. Выпуклые буквы
возвышаются над основанием, имея в себе наращенный слой металла толщиной от 5 мм и более. Весьма приемлемой для
стандартных шрифтов следует считать толщину накладных букв 5-10 мм, что позволяет без затруднения считывать надпись,
если она находится даже немного в стороне.
Для огромных вывесок, именующих собой названия учреждений и т.п., допустимая толщина накладных букв может
быть и 10, и 15, и 20 мм. Подобные скачки толщины выпуклого шрифта определяются его соразмерностью и
устанавливаются гравером в процессе работы над ним.
Прежде чем начать работу, гравер выбирает заготовку из оргстекла по размеру вывески и только после этого
приступает к разметке текста обратного изображения. Иными словами, он готовит матрицу под заливку. Гравирование
осуществляется непосредственно на граверном станке с фрезой, имеющей цилиндрическую заточку. Органическое стекло
(плексиглас) легко гравируется и не требует больших затрат на обработку.
По получении готовой матрицы лицевую сторону с выгравированными углублениями обезжиривают и покрывают
изоляционным составом. После этого, перевернув в руках заготовку обратной стороной и убедившись, что надпись
выполнена правильно, кладут заготовку на стол рабочей (гравированной) стороной кверху и по первоначальной разметке
обкладывают ее пластинками из оргстекла любой толщины, в местах стыков прихватывая их пластилином.
Полученная таким образом ванночка готова под заливку смолой на эпоксидной основе. По затвердевании
(приблизительно через 7 ч) полученную вывеску вытряхивают из формы.
Если требуется серийный выпуск одной и той же надписи, изготовленную с оригинала форму заливают техническим
воском. Пользуясь такой формой, можно изготовить сколько угодно восковок. Для изготовления металлической вывески
восковку помещают в резервуар формовочной машины вместе с приваренным восковым литником, обсыпают формовочной
смесью, применяя виброэффект, и просушивают. После многократной заформовки с промежуточной естественной
просушкой восковку удаляют из получившейся формы путем погружения в кипяток. Воск плавится при температуре 100°С и
вытекает наружу. Образовавшееся в форме пространство после заформовки ее кварцевым песком в специальной литейной
яме, или опоке, заполняют расплавленным металлом. Для отливки вывесок чаще всего применяют силумин - сплав
алюминия с кремнием.
После охлаждения форму разбивают и полученную отливку очищают от формовочного песка или механически, или
кипячением в слабом растворе щелочей. Для придания нарядности и лучшей читаемости надписи полученную монолитную
металлическую вывеску анодируют и чернят. В процессе последующей механической отделки буквы отчищаются добела, а
фон остается темным. Такое конструктивное решение настенных вывесок увеличивает срок их службы. При механических
повреждениях букв весь текст можно занизить (сошлифовать образовавшиеся выбоины, вмятины и сколы). Повреждения
основания часто остаются незаметными.
Изготовить настенную вывеску методом литья можно не только из металла, но и из эпоксидной смолы.
Изготовление изделий на эпоксидной основе
Изделия из эпоксидной смолы легче, чем из металла. Составы на основе эпоксидных смол, содержащие отвердители,
пластификаторы, растворители и другие компоненты, обладают текучестью, что облегчает заполнение форм. Смолы можно
смешивать с разными наполнителями (металлическими, минеральными и органическими). Преимуществом обладают
металлические наполнители. На 1 ч. смолы должно приходиться не менее 2 ч. оксидов металлов. В зависимости от их
содержания в составе можно добиться любой тональности, придающей готовому изделию хороший товарный вид.
При использовании эпоксидных смол, отверждающихся при нормальной температуре без воздействия внешнего давления,
отпадает надобность в применении прессового оборудования. Свободной заливкой состава можно получать детали и формы
весьма сложной конфигурации. Отвержденные формы легко поддаются любой механической обработке: резанию,
сверлению, нарезанию резьбы, шлифованию и т.п.
Среди применяемых смол можно выделить жидкие низкомолекулярные эпоксидно-диановые смолы ЭД-16 и ЭД-20,
которые обеспечивают наибольшие технологические удобства при переработке в изделия и позволяют создавать самые
разнообразные материалы. Отвердителем служит полиэтиленполиамин, имеющий низкую температуру отверждения (1820°С).
Сущность процесса изготовления всевозможных вещей методом литья по выплавляемым моделям заключается
прежде всего в разработке и изготовлении формы по предъявленной мастер-модели. Допустим, что требуется изготовить
форму по образцу медали (рис. 3) с целью ее дальнейшего серийного выпуска. Для этого медаль и предмет, имитирующий
литник, кладут или наполовину монтируют в подмодельную плиту из органического стекла, обезжиривают бензином и после
улетучивания его паров смазывают полиизобутиленом.
Рис. 3. Мастер-модель, подготовленная под заливку эпоксидной смолой: 1 - каркас; 2 - медаль; 3 - пластилин; 4 - литник
Мастер-модель, подвергшуюся предварительной обработке, с четырех сторон, как и при изготовлении настенных
вывесок, обкладывают пластинками из органического стекла. Пластинки торцами приставляют к подмодельной плите и с
наружной стороны пластилином делают соединительный шов. На стыках пластинки также должны быть прихвачены между
собой пластилином. Внутреннюю сторону получившейся таким образом ванночки, как и саму модель, тоже подвергают
обработке смазочной композицией. Затем приготовленным пока что в небольшом количестве составом эпоксидной смолы
беличьей кисточкой наносят облицовочный слой, который предупреждает образование нежелательных пузырей и пор в
момент затвердения эпоксидной смолы. Рекомендуется последовательное нанесение двух облицовочных слоев.
После схватывания облицовочного слоя ванночку заполняют до краев составом на эпоксидной основе. Когда состав
полностью затвердеет, ограничительные планки отрывают. Получившуюся полуформу отделяют от подмодельной плиты
посредством специальных толкателей (винтов), ввинченных еще до заливки состава в подмодельную плиту.
Таким же способом изготовляют и вторую полуформу с изображением обратной стороны медали. Затем, используя
рельефность мастер-модели, обе половинки спаривают и фиксируют штифтами. Получившуюся таким образом форму
снабжают ручками и зажимами и подают под заливку воском.
Отличительной особенностью форм, изготовленных на основе эпоксидных смол, является точное повторение
конфигурации образца, что позволяет говорить о них как о формах особо точного литья.
Одним из существенных недостатков форм на эпоксидной основе является их низкая теплопроводность, что
усложняет процесс изготовления большого количества восковых отливок из-за длительного охлаждения формы.
Чтобы увеличить пропускную способность форм особо точного литья, в промышленности широко используют
метод гальванопластики, дающий омеднение оформляющих частей. Для этого после снятия копии на восковку или отливку
из пластмассы, свинца и т.п., где это требуется, наносят электропроводный слой (окунают в раствор хлорида палладия на 1530 мин или натирают мелкодисперсным графитом) и помещают форму в гальваническую ванну. Наращивание слоя меди
производят в течение трех суток, что позволяет получить металлическую копию формы с достаточно толстыми стенками.
Для удобства эксплуатации формы и придания ей красивого внешнего вида неоформляющие части формы заливают
эпоксидной смолой.
Изготовление изделий с использованием резиновой формы
Самым простым, пожалуй, и самым производительным способом для изготовления больших партий поделок
сложной конфигурации из легкоплавких и достаточно хорошо формующихся материалов, таких, как воск, сплав Вуда,
эпоксидная смола, гипс, алебастр, цемент, глина и т. д., является литье в разъемные формы, изготовляемые на основе
каучука.
По сравнению с формами, изготовляемыми из эпоксидной смолы, дерева и гипса, резиновые (каучуковые) формы
обладают высоким коэффициентом упругости, что позволяет без особого труда вынимать из них готовые изделия сложной
конфигурации. Массивность формы обычно рассчитывают на глаз, исходя из размеров оригинала. Однако чем толще стенки
формы, тем лучше, без искажений, будут получаться отливки.
Для отверждения каучуковой массы используют катализатор марки К-1 (4 г на 100 г каучуковой массы). Чтобы
масса смогла заполнить все свободное пространство, форму или полуформу, заполненную смесью, помещают между
плитами гидравлического пресса и фиксируют до полного отверждения.
Бели, например, нужно снять копию с объемной фигуры (статуэтки), то на оригинале карандашом намечают линию
разъема, так как форма должна состоять не менее чем из двух полуформ. Для этого к подмодельной плите из
теплопроводного материала (например, алюминия) пластилином крепят фигурку так, чтобы линия разъема была параллельна
основанию. Одновременно с этим на подмодельную плиту устанавливают штифты (фиксаторы), необходимые для
правильной состыковки половинок изготовляемой разъемной формы.
Рис. 4. Резиновая полуформа с оригиналом (в разрезе): 1 - литник; 2 - фиксатор; 3 - оригинал (фигурка штангиста); 4 линия разъема; 5 - каркас; 6 - каучук
Затем вокруг оригинала выкладывают каркас из алюминиевых брусков, определяющих габариты формы. Стыки
промазывают пластилином. Бруски по высоте подбирают такой величины, чтобы полуформа с вмонтированной в нее
фигуркой, фиксаторами и конусом, имитирующим литник, оказалась в глубине получившейся ванночки (рис. 4).
Получившуюся своеобразную ванночку постепенно заполняют растопленным техническим воском до отчеркнутой на
фигурке линии разъема. Причем, если линия разъема идет зигзагообразно, то заливают до самой нижней отметки. Затем
пластилином или тем же воском наращивают требующиеся зигзаги линии разъема. За неимением воска можно использовать
жидкий раствор из гипса.
Дальнейшим этапом является изготовление полуформы путем заливки вмонтированной в воск фигурки каучуковой
массой. Ванночку заполняют до краев и сверху прикрывают гладкой плитой, служащей основанием для полуформы.
Каучуковая масса, наполненная катализатором, желируется быстро, поэтому процесс приготовления и заливки массы
следует выполнять как можно оперативнее.
По истечении срока отверждения каучуковой массы каркас разрывают и снимают с фигурки получившуюся
резиновую полуформу. Для высвобождения фигурки из воска подмодельную плиту окунают в горячую воду. Обмытую и
протертую насухо фигурку (оригинал) помещают на свое место в полуформе.
Установив фигурку, принимаются за дальнейшее изготовление формы. Процесс изготовления другой половинки
резиновой формы такой же, как и первой, за исключением лишь того, что не требуется заливки воском (гипсом). Как и в
первом случае, полуформу устанавливают основанием на подмодельную плиту и обкладывают с четырех сторон
алюминиевыми брусками, соответственно промазав стыки пластилином.
Затем изготовляют каучуковую массу и производят заливку. В целях экономии каучуковой массы ею заливают
только облицовочный слой, а последующую заливку делают с примесью кусков обычной резины.
Для достижения высокой надежности в процессе эксплуатации собранную резиновую форму монтируют в металлическую
обойму, специально изготовленную по ее габаритам. Кстати, обойма может служить и каркасом ванны при изготовлении
самой формы.
Изготовление надгробной плиты
Чтобы высечь или выгравировать глубокую надпись на плите из мрамора или гранита, требуется затратить много
времени. Кроме того, для этого требуются дорогостоящие инструменты: твердосплавные фрезы, алмазные головки, чугунная
дробь, самокальные зубила и другие инструменты и приспособления, необходимые при гравировании на
труднообрабатываемых поверхностях.
С целью экономии дорогостоящих природных материалов и инструмента в настоящее время принято не высекать
надписи на плитах, а использовать тиснение - метод, значительно ускоряющий и облегчающий процесс изготовления
мемориальной доски или какой-либо вывески. Это практикуется в основном на плитах, формуемых из цемента, глины,
пластмасс, эпоксидной смолы и т.п.
Процесс тиснения надписи на плиту из цементной основы заключается в следующем. Залив в форму цементный
раствор и дав ему несколько отстояться, гравер, пользуясь карандашом (чертилкой) и линейкой, размечает строки будущего
текста. Затем крупными буквенными пуансонами обратного изображения, специально изготовленными для этой цели,
производит последовательное тиснение буквы за буквой по предварительной разметке. Если основа оказалась достаточно
плотной, можно слегка постучать молотком по хвостовику пуансона до получения желаемого оттиска. Оттиски должны быть
глубокими, так как по завершении процесса тиснения поверхность плиты обязательно должна быть подвергнута
шлифованию.
Если используется материал на основе эпоксидных смол, то тиснение начинают через 20-40 мин после заливки
массы в форму. В противном случае метод холодного тиснения будет трудноосуществим. Бели же обрабатываемая
поверхность из пластмассы, то перед тиснением пуансон необходимо нагреть.
Для выполнения тиснения на плитах пуансоны должны иметь длинные хвостовики. Пуансоны не обязательно изготовлять
металлическими. Например, для обработки основы из цемента, глины, эпоксидной смолы можно использовать пуансоны из
легкоподдающихся обработке ножом пород дерева, из органического стекла и т.п. Но вот для тиснения на пластмассе
требуются пуансоны из меди, бронзы или латуни.
Опытные мастера, в совершенстве владеющие навыками построения шрифта, за неимением пуансонов
пользуются деревянными или металлическими стеками.
Как известно, более тонкой отделке, чем шлифование, цемент не поддается, поэтому для придания в дальнейшем
поверхности плиты товарного вида (наведения глянца) ее перед шлифованием посыпают мраморной или гранитной
крошкой. Буквы в этом случае предохраняют, заполняя углубления песком или другим подходящим материалом. Крошку
осторожно вдавливают в поверхностный слой цемента и так оставляют до полного затвердения основы. Затем абразивными
материалами под струей воды шлифуют лицевую часть плиты и в дальнейшем полируют до блеска. После этого, вынув из
углублении букв защитный материал, пропитывают их олифой и, выдержав на солнце несколько часов, заливают краской.
Надгробную плиту можно изготовить и другим способом: путем формования цементной массы. Для этого требуется
достаточное количество крупногабаритных резиновых шаблонов букв конической формы. Эти шаблоны по предварительной
разметке наклеивают на дно (толстый лист фанеры) каркаса, сколоченного из досок, поверх укладывают слой измельченной
мраморной или гранитной крошки и заливают цементной массой.
Отделка плиты такая же, как и при тиснении на ней букв.
Надгробные памятники делают и в виде отлитых из металла бюстов. Используя метод работы с цементом и
гранитной крошкой, можно без особых затрат изготовить гранитный постамент любой формы согласно эскизу заказчика.
Металлический бюст, устанавливаемый на постамент, отливают чаще всего из бронзы.
С целью экономии металла, а также облегчения конструкции бюст изготовляют полым. Чтобы сделать его цельным
(без сварки), в процессе получения мастер-модели используют карбамид.
Карбамид, или, проще, мочевина, в этом случае является незаменимым материалом. Гранулы мочевины обладают
свойством спекаться в массу при нагреве, что и послужило поводом использовать мочевину в качестве модельного
материала, способного переходить из твердого состояния в жидкое, и наоборот. Температура плавления мочевины порядка
120-150°С. В расплавленном состоянии мочевина имеет высокие литейные свойства, что позволяет заливать ее даже в
неподогретые формы.
Формы для изготовления разовых знаков или стержней могут быть выполнены методом гальванонаращивания по
каким-либо образцам или же, если это индивидуальный заказ с эскиза, - методом гравирования.
Итак, имея готовый к использованию знак из мочевины, копирующий собой полость внутри бюста, его помещают в форму,
предназначенную под заливку воском под давлением для получения восковой мастер-модели, тщательно закрепив на
технологически предусмотренных выступах.
Чтобы освободить внутренность полученной восковки от ненужного теперь знака, восковку помещают в ванну с
теплой водой и выдерживают до полного растворения мочевины. После этого, приварив паяльником литник из воска,
восковку готовят к дальнейшей операции на пути превращения модели в изделие из металла.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ РЕЗИНОВЫХ ФОРМ
Вне зависимости от того, занимаетесь ли вы литьем самостоятельно, или поручаете эту работу кому-нибудь
другому, при работе по технологии литья по выплавляемым моделям, в первую очередь Вам необходимо изготовить
резиновую форму. Резиновая форма может использоваться тысячи раз. Резиновые формы необходимы тогда, когда Вам
необходимо изготовить тираж ювелирных изделий или маленькой скульптуры одного вида, а также в случае, если Вы хотите
сделать копию с какого-либо объекта для дальнейшей ее доработки и последующего полного или частичного воплощения в
Ваших моделях.
При выборе материалов для изготовления резиновой формы наиболее важным является выяснение следующих
вопросов:
- Вид изделия, которое вы планируете формовать (размеры, степень сложности поверхности, наличие филигранных
элементов, раковин или пустот и т.д.)
- Вид материала, из которого изготовлен прототип или мастер модель, подлежащая формованию (механическая прочность,
химическая инертность, чистота поверхности, устойчивость к температурам и давлению формования, необходимость
сохранения прототипа после формования).
- Геометрический тип изделия (плоское, объемное).
- Насколько легко будет оптимальным образом разрезать полученный заформованный блок?
Каков планируемый тираж продукции с одной резиновой формы?
Решив эти вопросы для каждой конкретной модели, вы сможете осмысленно подобрать именно ту формовочную резину,
которая оптимально подойдет для решения конкретной задачи.
Тип резины по внешнему состоянию и химическому составу.
Формовочные резины могут быть в виде достаточно упругих листов или блоков, в пастообразном виде (похожем по
консистенции на модельную глину), в жидком виде (с различной степенью вязкости).
Листовые резины горячей вулканизации на основе натурального каучука.
Являются наиболее распространенными видами резин, применяемых в ювелирном производстве. Типичными
представителями данного вида, ставшими фактическим стандартом в ювелирном производстве, являются резины Castaldo
White Label (WL), Castaldo Gold Label (GL) и Castaldo No-Shrink Pink, выпускаемые компанией F.E. Knight Castaldo (США).
Эти резины требуют определенных навыков в процессе укладки в форму, но технология работы с ними хорошо отлажена и,
как правило, не создает проблем. В некоторых случаях, листовые резины, имеющие защитный пластиковый слой с одной
стороны листа и посыпку из талька с другой, могут при небрежном или неопытном обращении привести к расслоению
формы после вулканизации вследствие недостаточно плотной укладки и загрязнения поверхностей при укладке.
Листовые пастообразные резины горячей вулканизации на силиконовой основе.
Эти силиконовые композиции специально разработаны для технологии литья по выплавляемым моделям для
производства высококачественного ювелирного литья. Для работы с такими резинами используются традиционные методы и
оборудование. Наиболее характерными представителями являются резины Super High Strength, Econosil, выпускаемые
компанией F.E. Knight Castaldo (США), а также MRC 250, Grayflo – 2002, FZR-400, выпускаемые компанией Millenium
Rubber Technology. Пастообразные резины легко укладываются в форму, никогда не дают пузырей и при плотной укладке
заполняют все пустоты, т.к. увеличиваются в объеме при вулканизации. Формы после вулканизации легко режутся лезвием
скальпеля. Резина не взаимодействует с материалом модели, что значительно улучшает качество поверхности. Для
отделения восковок от резиновой формы не требуется использования силиконового спрея – форма уже содержит
компоненты, способствующие легкому отделению восковки от резины. Возможный недостаток, характерный для некоторых
технических резин, не приспособленных специально для ручной укладки в форму, характерной для ювелирного
производства – повышенная чувствительность к жирам. Кожный жир, всегда присутствующий на руках, может привести к
расслоению готовой формы в месте прикосновения к резине руками.
Пастообразные двухкомпонентные композиции на основе силиконовой резины холодного отверждения.
Это - новинка среди ювелирных резин. Наиболее известный представитель – Quick-Sil компании
Castaldo. Обладает всеми технологическими особенностями и преимуществами силиконовых резин горячей вулканизации,
но при этом вулканизуется при комнатной температуре за 15-30 минут и дает практически нулевую усадку.
Жидкие двухкомпонентные резины холодного отверждения.
Жидкие материалы легко заполняют форму, как правило, не требуют термического воздействия и давления,
являются наиболее щадящими по отношению к прототипу. Однако, такие резины требуют тщательного отмеривания и
отвешивания компонентов, а также вакуумирования для того, чтобы избежать пузырьков в форме. Некоторые жидкие
формовочные материалы (Ferris Mould Compound, Ferrisilicone, Ласил-T) являются прозрачными или полупрозрачными, что
существенно облегчает работу со сложными моделями. Жидкие формовочные материалы на базе силиконовой резины – это
двухкомпонентные материалы, состоящие из жидкой силиконовой основы и катализатора (отверждающего агента). Они
обладают прекрасной химической и термической стойкостью, естественными смазывающими свойствами, а также
облегчают процесс извлечения из формы. Такие резины легки в использовании и не требуют специального оборудования.
Диапазон материалов, которые могут использоваться в качестве прототипа - очень разнообразен: металлы, воск, стекло,
дерево, кость, пластмассы, модельная глина, орехи, ягоды, насекомые и пр.
Усадка
При вулканизации или застывании резины происходит ее полимеризация. Этот процесс неизбежно приводит к
изменению объемных характеристик материала. Резина дает усадку (3-5%). Не вдаваясь в подробности этих процессов,
следует заметить, что наибольшую линейную усадку дают резины, вулканизация которых происходит при высоких
температурах. Избежать этого полностью невозможно хотя бы потому, что коэффициент термического расширения модели,
которая вулканизуется в резине, отличается от коэффициента термического расширения самой резины и эти два физических
тела расширяются по-разному при температуре вулканизации. После длительных исследований, компанией Castaldo, была
разработана специальная резина No-Shrink Pink, которая при правильном и очень точном подборе температурного и
временного режима вулканизации, а также материала, из которого изготовлена модель, позволяет добиться практически
нулевой усадки, но такой результат доступен только наиболее опытным мастерам, имеющим очень хорошо
отградуированный по температуре и отлаженный вулканизатор.
Резины, вулканизующиеся при комнатной температуре (как жидкие, так и пастообразные), в силу законов физики,
дают меньшую усадку. Для некоторых типов таких резин (Quick-Sil, Liquacast, Ласил-С, Ласил-T) – усадка составляет менее
0,1%.
Твердость.
Некорректно было бы категорически утверждать, какая резина лучше – твердая или мягкая. Твердые резины хороши
для изготовления плоских изделий (медали, знаки, крестики и пр.). Мягкие резины позволяют изготавливать очень
объемные, сложные и филигранные восковки, извлекать их из формы без повреждений. Однако, слишком мягкие резины не
в состоянии противостоять давлению воска из воскового инжектора, что может привести к деформации восковки. В таких
случаях, для получения качественных восковок, резиновую форму закрепляют в жестком металлическом корпусе.
Относительное удлинение до разрыва.
Очевидно, чем выше удлинение материала, тем легче растянуть резиновую форму для извлечения восковки без
повреждений. Для качественных жестких резин - эта величина около 200%, для мягких – от 300% (Gold Label) до 850%
(Ласил-С).
Прочность на отрыв.
Характеристика, наиболее важная для резин, формы из которых разрезаются лезвием. В случае, если прочность на
отрыв мала, форма рвется по месту резки даже при небольшом количестве перегибов. При использовании каучуковых резин,
прочность, как правило, удовлетворяет требованиям самых взыскательных потребителей, однако такие резины подвержены
старению – изготовленная форма служит 1000 – 3000 циклов. Пастообразные силиконовые резины горячей вулканизации,
еще более прочны, что увеличивает срок службы формы до десятков тысяч циклов.
Наиболее внимательно необходимо относиться к прочности при выборе жидких резин и компаундов.
Многочисленными научными исследованиями доказано, что высоких прочностных характеристик жидких силиконовых
резин, отверждаемых при комнатной температуре, можно добиться только в случае, если в качестве полимеризующего
агента использовать платиновый катализатор. Этим в том числе объясняется высокая стоимость качественных жидких
силиконовых резин. В России, к сожалению, такие компоненты не производятся и не используются. Плохие прочностные
характеристики отечественных виксинтов объясняются именно тем, что в качестве агента используются оловоорганические
соединения. С сентября 1999 г. компания Лассо приступила к выпуску жидких силиконовых резин холодного отверждения
(Ласил-С и Ласил-Т) собственной рецептуры с использованием импортных отверждающих агентов.
Срок хранения.
Каучуковые и силиконовые резины горячей вулканизации рекомендуется хранить в сухом и прохладном месте.
Переохлаждение ниже 0оС недопустимо. При комнатной температуре срок хранения большинства резин не превышает 1 год.
Это связано с тем, что медленная полимеризация резины происходит и при комнатной температуре. Это приводит к тому,
что со временем невулканизованная резина хуже уплотняется и формуется, становится более жесткой, непригодной для
работы.
Двухкомпонентные резины с отвердителем хранятся, как правило, 1 год. Наиболее чувствительным к сроку и
условиям хранения является отвердитель. При неоднократном использовании двухкомпонентной резины следует особенно
тщательно закрывать контейнер с отвердителем - попадание влаги из воздуха может существенно сократить его срок
годности.
СКУЛЬПТУРНЫЕ ВОСКИ ДЛЯ ЛЕПКИ, РЕЗЬБЫ И СВОБОДНОЙ ЗАЛИВКИ
Модельные воски для лепки и резьбы.
KC 278-0 Soft Victory
Идеальный воск для ручной формовки и лепки. С данным воском можно работать так же, как с модельной глиной. Воск
легко липнет, хорошо формуется. Хорошо вытапливается, выжигается начисто. Проверенный временем фаворит среди
восков для скульпторов.
Температура размягчения 74оС
KC 1597-A
Более твердый воск, чем 278-0 для массового литья. Легко и чисто режется. Лепится при разогреве в горячей воде. Идеален
для тонких изделий с высокой степенью проработки, особенно когда требуется последующая доработка и резьба.
Температура размягчения 74,5оС
KC 1597-E
Экстра твердая версия воска 1597, которая имеет исключительные характеристики при механической обработке и резьбе.
Очень хорошо подходит для исключительно тонких деталей и финишной работы.
Температура размягчения 64оС
Воски для свободной заливки
KC1467 A Dark Red
Исключительно вязкий, текучий воск, который может использоваться как для литья массовой мелкой пластики, так и для
особо крупных отливок. Обрабатываютя основными скульптурными инструментами. Чисто выгорает. Минимальная усадка и
зольность.
Температура размягчения 67оС
KC 1364-B Red Sculpture Wax Base
Универсальный воск, который может использоваться как самостоятельно, так и в качестве модификатора для восковых
смесей, снижающего неравномерную объемную усадку. Легко перемешивается с любыми восковыми смесями,
гарантированно уменьшает их усадку.
Температура размягчения 64,5оС
KC 1767-S White
Самый твердый и сухой из всех литейных скульптурных восков. Содержит органический наполнитель, снижающий
объемную усадку, что особенно важно для крупных отливок. Чисто режется и обрабатывается механически, полностью
выгорает, не оставляя золы.
Температура размягчения 90,5оС
МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОСКОВЫХ МОДЕЛЕЙ
Восковая модель - сердце всего ювелирного производства. Модельер, используя в начале своей работы эскиз,
нарисованный на бумаге, постепенно превращает его в объемное изделие. Модельер играет роль связующего звена между
идеями дизайнера, воплощенными в виде эскиза и практической работой ювелира, выполненной в металле, с учетом всех
возможностей, проблем и особенностей производства ювелирных изделий. Именно поэтому модельер, работающий с
воском, должен хорошо понимать и учитывать все технологические процедуры, которые шаг за шагом превращают воск в
оригинальное изделие из метала - литье, грубая и финишная обработка, пайка, закрепка и т.д. Модельер не должен забывать,
что готовая модель, изготовленная из воска - это не результат работы, а только первый шаг в создании ювелирного изделия.
В основе массового ювелирного производства лежит технология точного литья по выплавляемым моделям. Эта технология
известна с древнейших времен. Индейцы Майя много столетий назад отливали из золота сложнейшие изделия с высокой
степенью проработки деталей именно по этой технологии. Тот же технологический процесс (с учетом использования
современных знаний и более качественных формовочных расходных материалов) используется и в настоящее время.
Процесс достаточно подробно описан в литературе и широко практикуется, поэтому не будем останавливаться на нем
подробно в настоящей статье. Восковка является обязательной составляющей всего процесса - как при тиражировании
изделий, так и при отливке изделия из единичной восковой модели, являющейся результатом длительной работы модельера.
Инструменты и оборудование.
Основная работа модельера - вырезать из грубой восковой отливки или воскового блока модель, готовую для литья,
и при этом, при необходимости, добавить к ней некоторые детали, которые не могут быть сразу изготовлены из цельного
блока. Безусловно, чем шире диапазон доступного инструментария и оборудования, тем больше возможностей при работе.
Воск не оказывает сопротивления металлическому инструменту и не затупляет режущие кромки, т.е. вложение денег
в приобретение комплекта инструментов и оборудование для работы будет практически единовременным.
Ниже приведены самые популярные инструменты и оборудование для работы с воском:
Бачок для растопки воска. Широко используется в тех случаях, когда в работе необходим расплав воска. Наиболее
существенное требование - способность работать при заданной температуре, без перегрева, так как кипение воска при его
расплавлении недопустимо.
Восковой инжектор. Основное устройство, применяемое при тиражировании изделий. Служит для впрыскивания
инжекционного воска в резиновую форму за счет разности давлений внутри и вне формы. На рынке представлен широкий
выбор инжекторов с различной емкостью бачка, с различным способом задания и контроля температуры инжекции и т.п.
Наиболее современными (и наиболее дорогими) являются вакуумные инжекторы, в которых впрыскивание воска
происходит в вакуумируемую форму, что значительно улучшает качество восковок и существенно расширяет
технологические возможности инжектора.
Бормашина. Несмотря на то, что резьба воска вручную не требует приложения серьезных усилий, использование
бормашины настолько упрощает и облегчает работу модельера, что практически является неизбежным. Для работы по воску,
как правило, используются специальные боры, в которых расположение режущих зубов и кромок более редкое, чем в
стандартных борах по металлу. В этом случае боры не забиваются воском и не требуют частой чистки щеткой.
Восковой пистолет. Позволяет выдавливать тонкую проволоку различного сечения из расплавленного модельного
воска специальной рецептуры.
Прибор для работы по воску разогретым резцом. Аналог приспособления для выжигания по дереву или паяльника.
Разнообразие сменных рабочих резцов позволяет существенно разнообразить дизайн восковой модели.
Режущий инструмент. Выбор инструмента для резьбы - дело индивидуальное. Следует отметить, что заточка
режущих кромок производится очень редко. Часто в работе используются хирургические скальпели со сменными лезвиями и
стоматологические инструменты (шпатели и т.п.), которые также могут быть заточены при необходимости.
Напильники, надфили. Для работы по воску используются инструменты с редким расположением зубов, не
требующие частой очистки щеткой.
Лобзики. Пилки для резки воска - с редким расположением зубов. В некоторых пилках зубья расположены по
спирали, что позволяет пилить воск в любом направлении.
Спиртовка. Используется для размягчения воска, нагрева шпателей и т.д. Важно использовать именно спирт, т.к. пламя
спиртовки должно быть достаточно жарким и не давать копоти, что характерно для бензинового, а также керосинового
пламени.
Виды воска, используемые при моделировании.
С точки зрения литейщика наиболее важными для воска являются две характеристики:
Воск, который применяется для инжекции, литья, пайки или резьбы, должен быть достаточно прочным, чтобы
тонкие части модели без разрушения выдерживали все прилагаемые к ним усилия (при освобождении из резиновой формы,
при резьбе, обработке бормашиной, абразивной обработке и т.п.)
Воск должен плавиться при достаточно низкой температуре и при этом не оставлять остаточной золы после отжига.
Инжекционный воск. Основной вид воска, используемый для тиражирования изделий. Применяется в виде
расплава для инжекции в резиновую форму. Представляет собой основу из натурального природного или искусственного
воска, а также химические соединения и природные вещества, которые добавляются для изменения физических и
механических свойств (вязкость, твердость, упругость, механическая память, текучесть расплава, отделяемость от резиновой
формы, скорость застывания, усадка и пр.). Выпускается в виде блоков, плиток, чешуек или гранул. Чешуйки и гранулы
более удобны в повседневной работе, т.к. легче загружаются и быстрее расплавляются в инжекторе. Однако, воск в блоках и
плитках имеет более длительный срок хранения, т.к. из него в процессе хранения меньше испаряются летучие вещества,
влияющие на свойства воска. Нормальный срок хранения воска в гранулах от 6 до 12 месяцев. Воск в плитках и блоках
может храниться годами.
Выбор инжекционного воска на рынке в последнее время существенно расширился. Для того, чтобы
сориентироваться в предлагаемом ассортименте, приводим некоторые рекомендации:
Цвет воска практически не влияет на его свойства. Содержание пигмента в воске не превышает 0,1%. Фактически,
воск может быть выкрашен в любой цвет по требованию заказчика. Поэтому, при покупке воска внимание на цвет надо
обращать в последнюю очередь. Некоторые производители воска, например, F.E. Knight Castaldo, стремятся для удобства
потребителей каждый вид воска окрасить в свой уникальный цвет. Однако, это никак не связано с логикой окрашивания
воска других производителей. Ferris предлагает практически каждый из видов своего воска в различных цветовых гаммах.
При последующей покупке воска, который Вас устраивает по свойствам, следует помнить название производителя и марку
воска - это гарантирует правильность выбора.
Воски на основе натурального пчелиного воска дороже, чем воски на основе парафинов, но при этом практически не
отличаются от них по свойствам.
При массовом отлаженном производстве, для повышения производительности, лучше использовать быстро
застывающие воски.
Наиболее твердые воски являются при этом и наиболее хрупкими. Они в основном используются для последующей
резьбы по полученным восковкам.
Для изготовления крупных и плоских изделий, во избежание проблем с сильной усадкой, следует использовать
специально рекомендуемые воски.
Cкульптурные воски. В случае, когда большие размеры восковых моделей не позволяют делать качественные
восковые отливки с помощью воскового инжектора, рекомендуется использовать метод прямой заливки растопленного
воска. При использовании обычных инжекционных восков в этом случае, на крупных изделиях наиболее существенно
проявляются такие дефекты, как неравномерная объемная усадка, пузыри и пр. Во избежание возникновения подобных
проблем, рекомендуется использовать специальные скульптурные воски, которые годятся для лепки, резьбы, прямой заливки
и пр. Таким воскам на нашей странице посвящен отдельный раздел.
Воск для резьбы.
На рынке представлены воски торговых марок Ferris,
Kerr и Matt. В качестве примера подробнее остановимся на восках Ferris, которые являются фактическим стандартом для
восковых модельеров во всем мире. Воск Ferris File-A-Wax выпускается в трех различных модификациях, которые имеют
различные цвета: зеленый, фиолетовый и синий. Воск выпускается в виде блоков, брусков различного профиля, пластин,
заготовок для колец и т.п.
Зеленый воск - наиболее популярный воск для резьбы. Это самый твердый воск, на нем возможна прорезка
наиболее тонких деталей и сложных дизайнов. Может полироваться до зеркального блеска. Толщина изделий из воска может
достигать менее 0,2 мм - абсолютного минимума толщины, при которой вообще возможна качественная отливка изделий.
При этом восковка остается прочной и не подвержена деформации. Воск исключительной твердости, содержащий минимум
пластических добавок, чтобы гарантировать, что модель не сломается в руках во время работы. Предельные параметры для
использования данного воска - плоские изделия толщиной менее 1 мм и диаметром 38 мм, что перекрывает практически весь
диапазон ювелирных изделий. Воск плавится при 105 С, практически сразу превращаясь в легко подвижную жидкость,
минуя вязкую стадию. Застывание воска происходит очень быстро. После застывания воск становится более мягким и
гибким, но по-прежнему пригоден для резьбы. Воск хорошо обрабатывается резцом, однако необходимо соблюдать
осторожность и не заглублять резец, т.к. в процессе резки от изделия может отколоться часть. Грубое формование изделий
производят обычно лобзиком со спиральной пилкой. Наиболее важной особенностью зеленого воска является простота его
обработки напильниками, надфилями и бормашиной при высоких оборотах без оплавления материала.
Фиолетовый воск - наиболее универсальный воск, применяемый для резьбы. Воск более гибкий, чем зеленый,
легче режется ножом, хотя опасность скола все же присутствует. Может обрабатываться напильником или бормашиной,
однако, инструменты достаточно быстро забиваются, т.к. при резьбе образуются не опилки, как у зеленого воска, а более
вязкие чешуйки.
При плавлении фиолетовый воск становится вязким, а затем превращается в жидкость. Застывший воск становится
слишком гибким и мягким и уже не годится для резьбы.
Синий воск. Гибкость воска такова, что пластинка толщиной 3 мм, после кратковременного помещения в кипящую
воду, может быть изогнута в полукруг. По свойствам воск наиболее соответствует древесине белой сосны. Идеальный воск
для резки ножом - в отличие от синего и фиолетового восков образует стружку.
При плавлении ведет себя как аморфное вещество, постепенно меняя вязкость с температурой. Обработка
напильниками и борами затруднена. Следует вести обработку на очень маленьких скоростях, при этом необходимо
использовать инструменты с редкими зубами.
Воск для лепки.
Характерный представитель - Ferris Mold-A-Wax. Воск
можно лепить, прокатывать, скручивать и штамповать, придавая таким образом практически любую форму.
Красный воск лепится и формуется при температуре тела. При комнатной температуре изделия хорошо держат
форму. Используется для снятия слепков с гравюр, гипсовых форм, орнаментов, в качестве основы для "утопления" деталей,
вырезанных из твердого воска и пр.
Черный воск - более твердый. Температура плавления 76 С. Может инжектироваться. После охлаждения
становится твердым и годится для резьбы.
Листовой воск. Широко используется стоматологами. Ювелирами в основном применяется для снятия объемных
слепков с твердых предметов, утолщения моделей, в качестве замены листового металла для восковых моделей, а также в
производстве фантазийных моделей, случайно образуемых из размягченного воска. Выпускается воск различной толщины и
твердости.
Проволока (прокат) из воска. Изготавливается из мягкого воска, который легко изгибается и скручивается.
Профиль и толщина проката могут быть разнообразными. Следует помнить, что мягкость проката может привести к
деформации восковки.
Водорастворимый воск. Хрупкое вещество, которое очень тяжело обрабатывается напильником и режется. При
изготовлении деталей из этого воска, следует работать очень аккуратно, т.к. вероятность появления сколов и трещин очень
высока. Плавится при температуре 66-77 С и может быть инжектирован или залит вручную.
Из-за своей уникальной способности растворяться в воде без остатка, данный воск очень популярен среди
модельеров. Используется в качестве основы для формирования объемного изделия из воскового проката, наплавления на
поверхность различных видов воска и пр. Внешняя часть заготовки, изготовленной из водорастворимого воска, является
внутренней поверхностью готового изделия. При необходимости прорезки объемных тонкостенных филигранных
орнаментов, достаточно окунуть заготовку из водорастворимого воска в расплав зеленого воска File-A-Wax. После прорезки
модели, воск легко и быстро растворяется в теплой воде.
При заливке или инжекции в форму, воск точно воспроизводит ее поверхность. При последующей заливке обычного
воска и растворении основы, легко получить тонкостенную восковую модель.
Воск для воскового пистолета. Пистолет Matt Gun для воска растапливает восковой столбик и выдавливает его
через фильеру определенной формы. Существует три вида воска, различающиеся по свойствам.
Голубой воск используется преимущественно для нанесения на объекты или формования в объеме.
Зеленый воск - хотя и пригоден как универсальный, имеет самую низкую вязкость, что лучше всего использовать
для создания эффектов на водной поверхности.
Красный воск - для плетения, макраме и пр.
Воск для ремонта восковых моделей. В некоторых случаях (сколы, внутренние пузыри, грубая поверхность после
обработки), требуется загладить или устранить дефекты на поверхности восковой модели.
Для этой цели выпускаются очень мягкие воски Utility Wax в виде листов, стержней или блоков, а также воск Patch-Eze в
виде густого крема.
Липкий воск. Быстрозастывающий восковой "припой", создающий прочное сцепление между любыми двумя
восковыми поверхностями. Идеальная температура наложения 107-135 С.
Воск для изготовления вставок. Иногда модель собирается из нескольких частей - например, когда в изделии
используются лигатуры разного цвета для разных частей. Места соединения частей должны быть плотно подогнаны друг к
другу. Для достижения наибольшей точности, используется Inlay Wax. Воск поставляется в виде палочек. Температура
плавления очень низка. На готовую восковку одной из деталей, требующей подгонки, заливают расплавленный воск,
который легко стекает со всех поверхностей и заливается в углубления. Поскольку воск не смачивает основные виды
модельного воска, его легко соскрести там, где он не нужен, не повреждая модель. После прикрепления второй части модели
с помощью липкого воска и охлаждения модели в холодильнике, Inlay Wax легко отделится от первой восковки.
Воск для текстурирования поверхности Pour-A-Tex. Смесь восков с различной усадкой, которые не смешиваются
между собой, при застывании дает эффект текстурированной поверхности, похожей на базальт. При выливании расплава в
холодную воду, образуются застывшие восковки, похожие по форме на золотые самородки.
Формовочная масса для скульпторов
Мы с гордостью представляем вашему вниманию формовочные массы компании Specialist Refractory Services
(SRS) из Великобритании для точного литья по выплавляемым моделям. Вся продукция пользуется заслуженным
признанием в Европе, Юго-Восточной Азии, Израиле и США и поставляется на Российский рынок с 1994 года. Подберите
формовочную массу, наиболее соответствующую Вашим задачам - Вы убедитесь сами в том, как возрастут качество,
производительность и Ваши доходы!
Для получения подсказки - подведите указатель к заинтересовавшей Вас марке. Гиперссылка приведет Вас на
страничку подробной технической информации.
EUROVEST
Универсальная формовочная масса
EUROVEST производится компанией SRS уже много лет - за это время эта марка формовочной массы успешно прошла
испытания и завоевала популярность у ювелиров по всему миру. Формовочная масса разработана для литья недрагоценных
сплавов (бронзы, латуни, нейзильбера, мельхиора), а также серебра и золота до 585 пробы. EUROVEST - это экономичная
формовочная масса для широкого диапазона литейных работ, дающая превосходные результаты при умеренных
капиталовложениях. EUROVEST обладает следующими преимуществами:







проходит контроль качества исходного сырья, специально подобранного для точного литья по выплавляемым
моделям.
EUROVEST обладает хорошей устойчивостью к трещинообразованию во время цикла обжига и при литье.
большая технологическая гибкость, позволяющая изменять параметры литья .
подходит для литья бронзы, серебра, золотых сплавов до 585 пробы.
дает гладкую поверхность - требуется меньшая шлифовка и полировка .
включает все смачивающие и пеногасящие материалы, которые необходимо добавлять перед перемешиванием в
некоторые формовочные массы.
дает мягкую кремообразную консистенцию во время перемешивания и разлива.
В каждой бочке массы находится инструкция на русском языке.
Типичные свойства EUROVEST
Диапазон соотношений масса/вода
100/38 - 100/40
Рабочий цикл при 22оС
8-9 минут
Время первичного схватывания
10-12 минут
Термическое расширение при 750оС
0,72%
Расширение через 2 часа после схватывания
0,43%
Объем массы из 1 кг порошка
795 мл
ARTCAST
Формовочная масса для скульпторов
ARTCAST специально разработана для литья больших художественных скульптурных композиций или их частей из бронзы
и латуни. Формовочная масса рассчитана на отливку форм весом до 150 кг с использованием технологии литья по
выплавляемым моделям.
ARTCAST обладает следующими характеристиками:






ARTCAST - это специально подобранный состав для литья бронзы, латуни или серебра;
ARTCAST обладает супер устойчивостью при отливке форм большого размера;
ARTCAST легко перемешивается и вакуумируется в больших количествах;
ARTCAST уже содержит смачивающие и пеногасящие реагенты и следовательно нет
необходимости их добавлять самостоятельно;
ARTCAST дает сглаженную окончательную поверхность отлитой детали и обладает
совершенной репродуктивной способностью к восковым моделям;
ARTCAST легко удаляется после отливки.
Инструкция на русском языке находится в каждой бочке.
Типичные свойства ARTCAST
Cоотношение масса/вода
100/38
Рабочий цикл при 22оС
8-9 минут
Время первичного схватывания
10-12 минут
Термическое расширение при 750оС
0.75%
Расширение через 2 часа после схватывания
0.45%
Объем массы из 1 кг порошка
790 мл
ЭПОКСИДНЫЙ ПЛАСТИЛИН ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
МИЛЛИПУТ - это двухкомпонентная эпоксидная паста
холодного отверждения, которая за последние 10 лет стала
фактическим стандартом модельного пластилина, используемого
в миниатюрной скульптуре, мелкой пластике и близких к этой
области сферах для:





создания военных моделей и фигурок
создания железнодорожных моделей
создания и реставрации кукол
таксидермии
всевозможных реставрационных работ.
Как любители, так и профессионалы во всем мире привыкли
использовать МИЛЛИПУТ повсеместно и само слово
МИЛЛИПУТ стало нарицательным синонимом эпоксидного
модельного пластилина.
МИЛЛИПУТ - это зарегистрированная торговая марка
эпоксидных модельных паст, которые производятся в
Великобритании одноименной компанией. Выпускается четыре
вида МИЛЛИПУТА:
Стандартный желто-серый
Терракотовый
Серебристо-голубой
Супертонкий белый
Каждый вид поставляется в одинаковых упаковках весом 113,4 г. Два компонента, составляющие упаковку
Миллипута могут по отдельности храниться около двух лет. При смешивании приблизительно равных объемов
компонентов, получается очень липкая и мягкая паста, которая в конце концов застывает. Полное затвердевание при
комнатной температуре происходит за 3-4 часа. При нагревании отверждение можно провести за считанные минуты. После
частичного или полного застывания Миллипут можно обрабатывать на станке, резать штихелем, сверлить, обрабатывать
надфилем или наждачной бумагой, пилить, раскрашивать. Миллипут обладает великолепными адгезивными свойствами, он
приклеивается не только сам к себе, но и к широкому диапазону материалов - древесине, кирпичу, бетону, металлам,
пластикам, стеклу - следует только учитывать, что Миллипут не стоит использовать в качестве клея для склеивания двух
материалов между собой. Миллипут застывает даже под водой и обладает термостойкостью до 130 С.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАТУЭТОК И ДРУГИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ИСКУССТВЕННОГО МРАМОРА
Дополнительную информацию по теме искать по ключевым словам: SHOCK, Corian и литьевой мрамор
По дизайну и образцам изделий: http://www.novoteh.ru - очень советую посмотреть фотки.
Производитель сырья: ПЛАСТМАССЫ АКРИЛОВЫЕ, САМОТВЕРДЕЮЩИЕ АСТ-Т, АСТ-Т-Т, БУТАКРИЛ
Харьковское предприятие АО "Стома". г.Харьков, ул.Ньютона,3. (рядом с пересечением пр.Гагарина и ул.Одесской).
http://www.stoma.kharkov.ua
Большая просьба - если найдете другое применение этому материалу, то поделитесь идеей. seetoo@ukr.net resourc@ukr.net
Юра. Пишите так-же по любым вопросам и советам. В дальнейшем так-же буду рад обмену информацией.
Буду так-же благодарен за советы по изготовлению пресс-форм.
В качестве эпиграфа
С удивлением обнаружил что по подобной технологии построены Египетские пирамиды, стеллы, памятники и другие
архитектурные сооружения. Поэтому ни одна фирма, будь то так называемые создатели SHOCK, Corian и др., не может
претендовать на авторские права. Искусство принадлежит народу.
Личный опыт
Для пробного образца использовался РЕДОНТ-3. Он является сырьем в стоматологии для изготовления базисов. Его
аналоги ЭТАКРИЛ и ФТОРАКС. Но эти материалы удобны только для пробы, поскольку выпускаются в небольшой
упаковке(250гр.) и немного дороже по сравнению с техническими АСТ-Т, БУТАКРИЛ. И их можно свободно преобрести в
стоматматериалах, а иногда даже в аптеке. АСТ-Т и БУТАКРИЛ продаются в минимальной упаковке 5кг порошка
и 5л жидкости. Т.е. для приобретения опыта и навыка можно потренироваться на малых объемах. В качестве наполнителя я
использовал мелко набитый щебень (до 4мм). Можно использовать обычный песок, окрашенный щебень и песок.
Порошок с жидкостью перемешивался в соответствующих пропорциях, затем добавлялся щебень, либо песок и
заливалась форма. Застывание ускоряется в теплом воздухе, но при перегреве получается плохая прозрачность. Я
выдерживал 1 час при комнатной температуре, а потом можно, но не обязательно, подогреть в теплом воздухе (примерно
+40).
Основная специфика и сложность заключается в изготовлении формы для отливки. Данная масса свободно отстает
от полиэтилена, металла, стекла и ламинированной части ДСП. Накрепко схватывается с деревом и себе подобными
пластмассами. Причем была идея изготовить форму из этой-же пластмассы и потом ее чем-нибудь промазать. Но даже при
промазке парафином и различными маслами невозможно было разорвать даже при зажатии в тиски. Данные пластмассы
используются так-же для изготовления пресс-форм для отливки из полиэтилена и т.п.
Самым лучшим видом формы для отливки оказался такой способ. Допустим вы решили изготовить стол, или дверку,
или надгробный памятник. Изготавливается рамка из железа соответствующей формы. Ну допустим для стола метр на метр
вы изготовили рамку с внутренним размером метр на метр. Желательно чтоб эта рамка была разъемной для удобства
доставания готового изделия. Внутренняя часть рамки фрезеруется под тот профиль который вы хотите придать кромке
стола. И главное хорошо полируется. Эта рамка ложиться на стекло. Стекло должно быть очень идеально протерто. Потому
что на соприкосковении отливки со стеклом образуется идеально прозрачная и ровная глянцевая поверхность. И даже
обычный отпечаток пальца прилипнет на отливку. Затем в рамку заливается смесь материала со щебенкой или тем
наполнителем что вы выберете.
В количестве щебенки можно не стесняться. Чем больще - тем меньше расхода материала. Дальше - опять же
удешевление изделия - вкладываете в залитую рамку плиту ДСП соответствующего размера, но чуть меньше от рамки,
чтобы по краям эта плита тоже оказалась залитой материалом. Даете час высохнуть и подогреваете теплым воздухом. Через
полчаса все окончательно затвердеет. И еще один плюс окончательного негревания - это то, что при остывыании разница у
стекла и пластмассы приводит к хорошему их разъеденению. Затем раскрепляете рамку и легко стачиваете подтеки
затвердевшего оплоя - результат некачественно изготовленной железной рамки.
То что вы вкладываете в отливку ДСП, не только удешивляет изделие, но и упрощает дальнейшие конструкторские
работы. Кстати данный материал можно резать, сверлить, фрезеровать и т.п. Не рекомендую закркшивать этот материал.
Лучше красить наполнитель. Если вы изготовили форму из полиэтилена или гипса, то полученное изделие придется
полировать. Но мой вам совет - на стекле получается такая классная отливка, что ни одной полировкой не достич.
Если на готовом изделии произошло повреждение любого типа - не отчаивайтесь. Разведите опять немного
материала и заливаете повреждение. Этот материал сам с собой настолько целостно соеденяется, что снова становится
монолитом. Небольшой совет - рамку на стекло можно крепить двухсторонним скотчем. Он предотвратит вытекание
материала из-под рамки. Еще одна важная деталь - когда набиваете щебень, то отсеивайте от нужной фракции не только
крупную, но мелкую, а то она засоряет в виде писчинок.
Расчет себестоимости
АСТ-Т и БУТАКРИЛ стоят 210 гривен комплект (5кг+5л). Это примерно 40$. При смешивании компонентов
5кг+5л=9,5литров. Добавим щебня или песка, и выйдет примерно более 15 литров. Если делать отливку с использованием
ДСП (например двери или подоконник), при этом слой материала чтобы составлял примерно 4мм. ДСП 16мм + слой 4мм =
2см. В таком случае 15 литров хватит на 3 метра квадратных изделия. У вас получиться что щебень бесплатный, ДСП стоит
копейки. Вот и выходит стоимость 3 м2 = 40$. Пусть 1м2 = 14$. А готовые изделия, если поищите в интернете, стоят 400600$ м2. Самые дешевые я встречал по 200$. Вот и получается что дурят нашего брата, как в Макдональдсе.
Сырье
ПЛАСТМАССЫ АКРИЛОВЫЕ, САМОТВЕРДЕЮЩИЕ АСТ-Т, АСТ-Т-Т, БУТАКРИЛ. Для пробы можно
использовать ПРОТАКРИЛ, РЕДОНТ-3 он продается в любых стоматологических материалах, но подороже чем
вышеперечисленные. Но удобен для пробы тем, что продается в небольшой упаковке, а АСТ-Т и БУТАКРИЛ продается по 5
кг порошка и 5 л жидкости. Так-же подходят любые акриловые самотвердеющие пластмассы, используемые для
изготовления базисов в стоматологии такие как ЭТАКРИЛ и ФТОРАКС.
Но это все дороже по сравнению с АСТ-Т и БУТАКРИЛ, и может использоваться только для пробы. Возможно у вас
поблизости выпускается другие виды технических САМОТВЕРДЕЮЩИХ АКРИЛОВЫХ ПЛАСТМАСС.
Если в вы не найдете соответствующих материалов у себя, то пишите seetoo@ukr.net resourc@ukr.net Юра. - буду
помагать по Харькову. Когда я брал материал на заводе, то узнал что беларуссы закупают много БУТАКРИЛА. БУТАКРИЛ
несколько прозрачнее АСТ-Т, хотя я использовал АСТ-Т. На заводе так-же сказали, что материл в основном закупают для
памятников, пресс-форм и заливки основания у станков.
Харакреристики сырья
ПЛАСТМАССЫ АКРИЛОВЫЕ, САМОТВЕРДЕЮЩИЕ АСТ-Т, АСТ-Т-Т, БУТАКРИЛ
Приготовление формовочной массы акриловых пластмасс. Формовочная масса акриловых пластмасс готовится
смешиванием порошка и жидкости в соотношениях, указанных в таблице. Соотношение порошка и жидкости при
приготовлении формовочной массы
Способ применения
Массовые доли
Время набухания при t (23±2)°С, мин Определение готовности
порошок жидкости
1.Прессование а)изготовление моделей
1
0.4-0.5
10 –50
Потерялипкости
б)заделка раковины
-0.4-0.5
5 –50
Появление липкости
и нитей
2. Свободное литье
1
0.8-0.9
(при перемешивании)
Сметанообразная
консистенция
ПЕРЕРАБОТКА АКРИЛОВЫХ ПЛАСТМАСС
Прессование.
Формовочную массу с небольшим избытком укладывают в прессформу. Рабочую часть прессформы предварительно
смазывают тонким слоем разделительного материала. Для металлических прессформ применяют кремнийорганические
жидкости, минеральные масла, для гипсовых — лак (Изокол), для магнезитовых композиций — воск, ацетонцеллулоидный
лак и т. п.
Прессформу с массой устанавливают под пресс и постепенно повышают давление таким образом, чтобы
окончательное оформление деталей произошло при наименьшей текучести формовочной массы. Оптимальное давление —
57 МПа. Прессформу выдерживают под давлением до полного отверждения массы. Время выдержки под прессом зависит от
температуры формы и окружающей среды (комнатной температуры), а также от формы и размеров деталей.
Для ускорения отверждения формовочной массы прессформу под прессом можно выдерживать при температуре 25 30°С.
Отверждение акриловых пластмасс происходит с выделением тепла. Температура внутри массы при отверждении
может достигнуть 100°С и выше, в "зависимости от объема массы и количества жидкости. При пониженных температурах
процесс отверждения замедляется.
Свободное литье
Формовочную массу заливают в форму с избытком. Во избежание захвата воздуха вязкой массой заливку
производят быстро, не отрывая сосуда с массой от стенок формы. Для получения более монолитных изделий поверхность
массы через 10—15 мин. после заливки формы, когда появится пленка, рекомендуется накрывать целлофаном и прижать
небольшим грузом. Массу с формой выдерживают до отвержения, а затем последующего охлаждения. При изготовлении
изделий крупных габаритов, во избежание вспенивания рекомендуется массу заливать частями, причем каждую
последующую часть необходимо заливать после полного отвержения и охлаждения предыдущей.
Литье под давлением.
Заливку массы производят с помощью специальных приспособлений типа шприцевых устройств. В зависимости от
размеров формы оформляющей полости, приспособления разрабатывают индиви-дуально.
Центробежное литье.
Центробежное литье применяют при производстве крупногабаритных деталей типа тел вращения. Оборудованием
для производства деталей могут служить универсальные металлорежущие и дере-вообрабатывающие станки (токарные,
сверлильные и др.) или специальные приспособления, на которые устанавливают соответствующие формы.
Форму с массой вращают до полного отверждения последней. Длительность вращения примерно 1,0 — 1,2 ч.
Склеивание.
Изделия из акриловых пластмасс хорошо склеиваются. В качестве клея применяются растворы дробленного
органического стекла 2-3% в дихлорэтане, ледяной уксусной кислоте, хлороформе и др. На склеиваемые (предварительно
обезжиренные) поверхности мягкой кистью наносят равномер-ный слой клея, после чего детали зажимают струбцинами.
Давление зажима 0,1 — 0,3 МПа, время отверждения 0,5 —1,0 ч. полное отверждение в глубинных слоях наступает через 12
—15 ч.
Окрашивание
Окрашивание акриловых пластмасс производится путем смешения в шаровой мельнице порошка с пигментами
соответствующих цветов. При применении жирорастворимых красителей последние растворяют в жидкости акриловых
пластмасс. Окраску готовых изделий производят готовыми лака-ми, масляными красками, эмалями и др. обычными
методами.
Механическая обработка
Изделия из акриловых пластмасс
полированием и др. методами.
обрабатывают
точением,
фрезерованием,
сверлением,
шлифо-ванием,
Сведения по технике безопасности и промсанитарии
Работы с пластмассами акриловыми самотвердеющими следует проводить с соблюдением правил пожарной
безопасности при работе с легковоспламеняющимися жидкостями. ПДК паров жидкости пластмасс акриловых
самотвердеющих (метиловый эфир метакриловой кис-лоты) в воздухе 10 мг/м3, температура вспышки 80°С.
Литьевой мрамор
С точки зрения химии полимербетон - это отвержденная высоконаполненная полиэфирная смола (18-21% смолы и
78-81% кварцевого песка или другого инертного минерального наполнителя).
По заключению финской фирмы NESTE Chemicals защитно-декоративное покрытие изделий из искусственного
камня выполняет все требования, необходимые для использования на улице и в помещениях.
Тротуарные плиты из литого мрамора, уложенные на опытном участке 11ИИЖБ в 1967г., и тротуар, выложенный в
те же годы в Брестской крепости, находятся и по сей день в хорошем состоянии.
В Средней Азии с 1962г. облицовка из искусственного мрамора скатов гидротехнических сооружений,
подвергающаяся сильному воздействию сбрасываемого (60-80%) годового стока и донных наносов (40-100 тыс.м3 наносов).
В межпаводковые периоды облицовка подвергается атмосферному воздействию и высокой солнечной радиации. Одним из
направлений применения искусственного камня являются сантехнические изделия. Практически во всем мире можно
встретить элементы фасадов и крыш, подоконники, оконные проемы, лестничные ступени, перила, столешницы,
умывальники, ванны, унитазы, изготовленные из искусственного мрамора.
ЭЛАСТИЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Евгений Дряхлов
В процессе прототипирования осуществляется послойная генерацию твердой трехмерной детали ("Оборудование: рынок,
предложение, цены", N7, 2003). Созданные методом стереолитографии (как, впрочем, и любыми другими методами)
прототипы изделий помогают проверить конструктивное совершенство изделия, а также увидеть живое воплощение
виртуального дизайна. Тем не менее ни один подобный метод не позволяет воспроизвести физико-механические свойства
полимера, который будет использоваться в серийном производстве.
Можно лишь отчасти сымитировать оптические свойства пластика путем
окрашивания или напыления. Как поступить, если нужно изготовить несколько прототипов готового изделия, максимально
приближенных к серийной детали, чтобы руководитель проекта или сам заказчик мог выбрать наилучший вариант? Сразу
заказывать дорогие пресс-формы, чтобы потом, не дай бог, их просто выкинуть? Не пойдет! Или покрасить имеющиеся
модели и выставить их на суд потребителя? Не солидно! Выход - использовать вакуумное литье полиуретана в силиконовые
формы.
Еще один шаг
Здесь на помощь конструктору пришла химия. Если раньше потребитель мог получать полимерное сырье только в
твердом виде - гранул, порошка, нити и т. д., то сейчас полимеры предлагаются и в жидком состоянии. Химикам удалось
разделить жидкие маточные смеси некоторых полимеров всего на две незагустевающие отдельно друг от друга
составляющие. Причем обе компоненты полимера сохраняют жидкое состояние при нормальных температурах до их
смешивания. После смешивания компонент полимер начинает переходить в твердое состояние. Таким образом, одним
жидким полимером можно залить модель, дать ему затвердеть, извлечь модель, после залить в полученную литьевую форму
две смешанные компоненты другого густеющего полимера. Все гениальное просто, а простое - гениально.
Какие материалы можно использовать?
Двухкомпонентный силикон в жидком состоянии имеет достаточно низкую вязкость, чтобы заполнить собой все
полости литьевой модели, полностью окутав ее, и получить готовую литьевую форму.
Из-за низкой твердости силикона литьевую форму из него легко разрезать на необходимое количество сегментов для
беспрепятственного извлечения отлитой детали. Эластичные свойства облегчают процесс извлечения отливки из формы можно отгибать края силиконовой формы, тем самым высвобождая отлитую деталь. При этом силикон имеет достаточную
твердость для процесса формообразования, чтобы после залива и остывания полимера получить поверхность идентичную
той, что у мастер-модели. Формообразующая поверхность сохраняет полученную форму длительное время и позволяет одну
и ту же литьевую форму использовать несколько десятков раз.
Для холодного литья в силиконовые формы в настоящее время приспособлены полиуретан и полиамид.
Варьируя пропорции обеих компонент можно достаточно точно имитировать свойства таких полимерных материалов, как
полиэтилен, полипропилен, поликарбонат и прочих.
Подобный подход позволяет длительное время сохранять двухкомпонентные полимеры в боевой готовности, чтобы,
когда потребуется, смешать компоненты и использовать по назначению временную высокую текучесть силикона и
полиуретана.
Особенности метода
Прежде всего необходимо отметить, что данная технология не является альтернативой другим методам переработки
полимеров, а лишь дополняет их. Для производства изделий различной сложности малыми и средними партиями
применяется еще ряд методов - RIM (Reaction Injection Moulding - реактивно-инжекционное литье), литье в формы,
полученные электро-дуговым напылением, и т. д. Большие партии изделий изготавливаются с использованием более
дорогого оборудования и инструмента - термопластавтоматов с металлополимерными, алюминиевыми и стальными прессформами в зависимости от серийности изделия.
Технология литья в силиконовые формы очень эффективна при изготовлении малых партий деталей - от нескольких
единиц до 50. Она в большей степени сориентирована на использование на опытных производствах, в научноисследовательских институтах, в инжиниринговых компаниях при изготовлении экспериментальных или предсерийных
образцов. Главная отличительная особенность - дорогой материал и очень дешевый инструмент.
С другой стороны, литье в силикон представляет собой следующий этап прототипирования, позволяющий больше и
глубже проанализировать правильность расчетов и проверить деталь в сборке. При этом полученный образец детали больше не макет - и по всем своим свойствам уже практически не отличается от серийной детали. Такие детали можно
ставить на оборудование или машины для проведения полноценных стендовых или ходовых испытаний.
При этом технология литья в силикон проста и не требует какого-то специального инструмента. Из оборудования
требуется вакуумная камера, в которой осуществляется дегазация силикона и пластика после смешивания компонент, а
также одна или две печи для выдерживания формы и материала. Ручной же инструмент для изготовления силиконовой
формы прост и давно применяется в модельных цехах - обычные ножницы, резак, медицинский скальпель, цветной или
прозрачный скотч, нестирающийся и нерастворяющийся маркер, раздвижные клещи, степлер. В остальном все зависит от
опыта, фантазии и смекалки модельщика.
Технология от "а" до "я"
Рассмотрим последовательность получения готовой отливки из полиуретана или полиамида**, начиная с процесса
подготовки литьевой модели и заканчивая получением готовой детали.
Моделирование
Ни одно отечественное предприятие при ведении проектирования новых образцов продукции давно уже не
обходится без систем автоматизированного проектирования среднего (SolidWorks, SolidEdge, Mechanical Desktop и т. д.) или
высшего (Catia, Pro-Engineer, Unigraphics и т. д.) уровней. Поэтому с большой вероятностью можно утверждать, что на этапе
виртуального создания твердотельной параметрических моделей деталей и сборок новых изделий ни у кого проблем не
возникает. Таким образом, за отправную точку для дальнейшего изложения мы возьмем готовый файл с параметрами детали
в одном из распространенных форматов обмена данными - STEP, Iges, DXF и т. д.
Имея файл данных с моделью необходимо определиться с выбором оборудования для изготовления литьевой
мастер-модели - либо методом резания заготовки из алюминия, модельного пластика или дерева, либо с помощью аппаратов
трехмерного прототипирования (3D Systems, OBJET, Stratasys и т. д.). И в том и в другом случае необходимо будет
обработать данные модели в соответствующей CAM-программе для получения либо программных кодов ЧПУ для
многоосевой обработки на малых фрезерных станках и визуализации траектории движения инструмента, либо деления
готового изделия на слайсы (слои) для послойного воспроизведения модели в системах трехмерного прототипирования.
В последнее время все большее предпочтение отдается технологиям послойного трехмерного прототипирования дешевле, проще и быстрее (Учитывая, что двухкомпонентный полиамид появился позже двухкомпонентного полиуретана и,
вследствие этого, получил еще пока меньшее распространение далее по тексту будем упоминать только полиуретан для
упрощения изложения).
Прототип, полученный любым из известных методов послойного прототипирования, не имеет идеальной
поверхности, поскольку материал наносится дискретными слоями толщиной от 16 до 150 мкн, что приводит к ступенчатой
структуре поверхности. Такой прототип необходимо подвергнуть финишной обработке. Для этого можно вручную
отшлифовать и отполировать его с использованием лака, что, собственно, каждый раз и приходится делать с прототипами
литьевых моделей полученными самыми разными способами. Более того, мастер-модель для литья в силикон может иметь
поверхность с эффектом "шагреневой кожи" - силикон сможет воспроизвести и этот тактильный и оптический эффект. Для
этого прототип подвергается пескоструйной обработке или на него наносится специальное напыление. В заключении этого
этапа можно еще раз проверить собираемость узла в целом, и сделать контрольные замеры геометрических параметров.
Получив полимерную, гипсовую, восковую модель либо прототип, полученный на LOM-машине (LOM - laminated objects
manufacturing - послойное построение прототипа с использованием ламинированной бумаги) с требуемыми качеством
поверхности и геометрическими параметрами, можно переходить к следующей стадии - изготовлению силиконовой формы.
Изготовление силиконовой формы
Первым делом модельщик внимательно изучает модель, отмечая все конструктивные элементы, которые влияют на
расположение линий разъема формы и могут препятствовать ее раскрытию (сквозные отверстия, окошки и т. д.). Опираясь
на свой опыт, модельщик намечает схему позиционирования мастер-модели в форме, места крепления литников и выпоров,
а также оптимальные линии разделения формы на сегменты.
После этого необходимо сделать опоку и зафиксировать модель относительно ее стенок. Опокой может стать и
обыкновенное пластиковое ведерко подходящего объема и глубины, если мастер-модель мала или симметрична
относительно продольной оси. Однако чаще всего опоку приходится изготавливать каждый раз под конкретную деталь. Не
страшно - опытные руки проделают эту операцию за несколько минут. Для изготовления опок лучше всего подходят панели
из ДСтП с пластиковым покрытием. Внешний вид опоки не имеет значения, поэтому панели не нужно идеально подгонять
друг под друга, чтобы получить аккуратный и красивый ящичек - главное, чтобы при заливке силикона опока не развалилась
и не дала течь. Чаще всего панели опоки скрепляются между собой шурупами и герметизируются моментальным клеем или
герметиком. Главное, чтобы после закрепления мастер-модели между ней и стенками и днищем везде зазор был бы не менее
двух сантиметров - силикону надо дать возможность без проблем обтечь все поверхности модели и после остывания
сохранить прочные стенки формы.
Теперь, когда опока готова, можно было бы приступить к закреплению на мастер-модели выпоров и литника, но так
как форма многоразовая, надо принять специальные меры, чтобы после застывания силикона можно было разобрать форму
без ее разрушения, извлечь мастер-модель, а потом заново подготовить к последующим нескольким литьевым циклам. Вот
тут-то полет человеческой мысли никого не оставит равнодушным.
Подготовка мастер-модели для облегчения разделения формы
После заливки силикона в опоку, его остывания и отделения от опоки форма, естественно, представляет собой
монолит. Очевидно, что для извлечения мастер-модели и формирования стыков смыкания можно воспользоваться резаком с
узким лезвием или хирургическим скальпелем. Но здесь есть сразу три "но". Во-первых, как разрезать форму, не повредив
мастер-модели? Во-вторых, как без повреждения сегментов формы разделить силиконовые перемычки в местах сквозных
отверстий и окон? Не всегда удастся подобраться к ним лезвием. И, в-третьих, как обеспечить последующую точную
центровку половинок или сегментов формы при последующей сборке?
На деле все выглядит достаточно просто. Подготовка мастер-модели к заливке силиконом начинается с нескольких
поначалу непонятных манипуляций. Напомним, что модельщик заранее прикидывает расположение будущих стыков
сегментов формы. Обычно стыки находят на различные опорные кромки или контуры мастер-модели с тем расчетом, чтобы
силиконовые сегменты можно было беспрепятственно растащить, не повредив при этом ни мастер-модель, ни один из
сегментов формы. Для этой цели к кромкам мастер-модели в одной плоскости с отрезком стыка клеится цветной скотч,
который должен хорошо просматривать сквозь отвердевший силикон. Кромка мастер-модели обклеивается по всему ее
контуру. Тот же скотч используется для изолирования любых отверстий, окон и других специфичных конструктивных
элементов. В дальнейшем это позволит беспрепятственно извлечь мастер-модель из разрезанной литьевой формы.
Ответ на третий вопрос будет дан, когда мы доберемся до момента извлечения мастер-модели.
Литник и выпоры
На всякий случай поясним. Литник - канал, через который материал будет заливаться в форму. Выпоры - каналы,
через которые выходит воздух, а затем и сам залитый материал, сигнализируя тем самым о завершении процесса литья.
В качестве литника и выпоров можно использовать различные подручные материалы - деревянные стержни,
зуботычки, китайские палочки, пластиковые стержни и трубки, проволоку. Литники и выпоры крепятся в тех точках мастермодели, которые будут находиться наиболее высоко при закреплении модели относительно опоки. Для закрепления
литников и выпоров в модели можно проделать отверстия, куда можно в натяг или с клеем вставлять стержни. Можно также
использовать шурупы, если конструктивные элементы мастер-формы удачно подходят для крепления литника.
После закрепления литника и выпоров необходимо зафиксировать мастер-модель внутри опоки, выдержав
положенное расстояние от крайних точек мастер-модели до стенок опоки. Мастер-модель в подвешенном состоянии
фиксируется за счет литника и выпоров. Для этого к ним с помощью клея или фиксаторов крепятся планки, которые после
погружения модели в опоку будут опираться на ее стенки. Опорные планки клеем или шурупами фиксируются на стенках
опоки. Теперь все готово для заливки силикона. Но его необходимо специальным образом подготовить к этой операции.
Подготовка силикона
Опытный модельщик может на глаз определить количество силикона, которое необходимо подготовить для заливки.
Учитывая, что соотношения компонент силикона необходимо очень точно соблюдать, приготовление рабочей смеси
осуществляется с помощью электронных весов. Для этого пластиковая емкость для смешивания компонент силикона
устанавливается на весы. В нее заливается расчетное количество силикона-основы и производится замер массы. После этого
в емкость с силиконом-основой заливается вторая компонента - отвердитель - в количестве 10% от массы компонентыосновы, что контролируется с помощью весов. Компоненты размешиваются в емкости при помощи ручной дрели с миксернасадкой в течение примерно двух минут. Полученная смесь еще не готова к заливу в опоку, так как несет в себе массу
воздушных пузырьков, которые необходимо удалить и сделать структуру силикона монолитной, иначе при литье в вакууме
воздушные карманы будут раздуваться, приводя к деформации формы и изменению ее геометрических параметров. Чтобы
избежать этого, емкость помещается в камеру дегазирования, где под действием вакуума воздух и присутствующие газы
постепенно покидают силикон. Вакуумная камера имеет два отсека: верхний - для смешивания и дегазиции полиуретана или
полиамида и нижний - для дегазации силикона и потом уже для вакуумного литья в силиконовую форму, - но об этом ниже.
Под воздействием вакуума силикон начинает вести себя подобно убегающему молоку - поднимается, грозя
перелиться через кромки бортика. Этот эффект устраняется за счет кратковременного повышения давления в камере, однако,
учитывая, что на дегазацию уходит порядка 30 минут, приходится периодически сбрасывать и возвращать давление в
камеру. Современные камеры дегазирования имеют специальный пульт управления, который позволяет пометить момент
достижения силиконом края емкости, чтобы контроллер мог его запомнить, подать давление в камеру, и дальше контроллер
выполняет эту процедуру самостоятельно без участия человека, пока процесс не остановит таймер. Силикон готов к заливке.
Изготовление инструмента
Заливка силикона производится очень аккуратно, с одного края опоки. Для улучшения обтекания силиконом всех
поверхностей мастер-формы опоку можно слегка покачивать.
После этого необходимо повторно дегазировать силикон, для чего опока помещается в камеру дегазации. На этот раз
процесс намного проще - силикон находится в постоянном вакууме.
Все это время надо следить за часами. Ведь через 90 минут после смешивания компонент силикон начнет
переходить из текучего состояния в твердое.
В естественных условиях при комнатной температуре силикон полностью затвердевает в течение 12-15 часов.
Выдерживая его в печи при температуре порядка +70...+80 oC, можно сократить время затвердевания всего до двух часов.
Извлечение мастер-модели
Эта стадия лучше всего объясняет, зачем были нужны замысловатые манипуляции со скотчем.
Когда силикон окончательно затвердел, первое, что нужно сделать - разобрать конструкцию опоки. От опоки
отделяются опорные планки. Из силиконовой массы извлекаются элементы выпоров, заподлицо подрезается выходящий из
силиконовой формы литник.
Перед тем как начать разрезать силикон, в отверстия выпоров впрыскивается сжатый воздух для облегчения
извлечения мастер-формы.
Сквозь слой силикона видны сигнальные контуры цветной клейкой ленты, которой обклеена мастер-модель.
Цветной скотч и задает направления реза. Рез выполняется не прямым, а волнистым относительно заданных скотчем линий
стыков. Волнистая форма разъема как раз и позволит в дальнейшем точно позиционировать половинки или сегменты
силиконовой формы друг относительно друга, избегая малейших сдвигов или путаницы в сегментах одинаковой формы.
Поскольку волнообразный рез чаще всего даже не достает до кромки сигнального скотча, на мастер-модели после
замыкания "волны" по всему контуру или стыка делается дополнительный рез как раз в направлении скотча. Для этого
кромки реза разводятся разводными клещами и хирургическим скальпелем производятся новые резы, которые окончательно
перерезают последние связки силикона, встречаясь с кромками скотча. Мастер-модель совершенно не рискует быть
нечаянно порезанной. Теперь достаточно просто оттянуть кромки сегментов эластичной литьевой формы друг от друга,
развести их. Цветной скотч сыграл роль разделительного элемента и значительно облегчил разборку формы.
Мастер-модель легко извлекается из силиконовой формы благодаря прекрасным эластичным свойствам последней.
Все - литьевой инструмент готов к многократному применению.
Для подготовки к последующему литью форма собирается. Половинки или сегменты формы скрепляются либо
скотчем, либо степлерными скобами по линии разъема.
Для вакуумного литья остается только подогреть силиконовую форму до положенных +70 oC.
Подготовка полиуретана
Полиуретану предстоит пройти тот же процесс приготовления, как и силикону. Компоненты полиуретана в
определенном соотношении отвешиваются на электронных весах в отдельных емкостях. Они не смешиваются на воздухе,
как в случае с силиконом, и неперемешанными, каждый в своей емкости помещаются в верхний ярус камеры дегазации. Там
имеется два держателя емкостей. Один опрокидывающий - он сливает содержимое из емкости в другую, находящуюся ниже.
Другой - нижний, - также опрокидывающий, сливает приготовленную смесь в воронку, установленную над нижним отсеком
камеры дегазирования.
Сперва компоненты полиуретана дегазируются несмешиваясь. Этот процесс может длиться от нескольких минут до
получаса - зависит от типа двухкомпонентного полиуретана (имитация того или другого целевого полимерного материала).
Если предварить подогреть полиуретан до +35 oC во второй печи, то это может ускорить процесс дегазации. После этого из
первой печи можно извлечь прогретую до +70oC силиконовую форму и поместить ее в нижний отсек камеры дегазации. С
помощью подъемного стола форма поднимается и позиционируется так, чтобы горловина воронки вошла в литник. Теперь
можно закрыть камеру и запустить процесс смешивания и литья.
В камере снова устанавливается вакуум. Верхний опрокидывающий
держатель наклоняет емкость с первой компонентой, в которой уже вращается миксер. Когда компоненты окончательно
смешались, нижний опрокидывающий держатель выливает содержание емкости в воронку - началось наполнение формы.
После того, как полиуретан показался из выходных отверстий выпоров, процесс завершается, стол с литьевой формой
опускается. Остатки полиуретана покидают воронку, разливаясь небольшим пятном вокруг литника. В камере
устанавливается атмосферное давление, и форму теперь можно извлечь. Для облегчения извлечения готовой детали и ее
скорейшего остывания целесообразно подвергнуть форму с деталью нагреву до +70 oC.
После остывания полиуретана деталь извлекается так же просто, как и мастер-модель. Теперь остается только
удалить скальпелем литники и оставшийся облой, и деталь готова к функциональному применению, а форма - послужить
еще для изготовления новых копий.
Производители оборудования
На российском рынке представлены вакуумные камеры в основном двух ведущих немецких производителей - MCPHek Tooling GmbH и МК Technology GmbH. Изготавливаемые этими компаниями камеры отличаются областями применения
и габаритными размерами и предназначены для использования в небольших лабораториях или учебных заведениях. В таких
камерах можно отливать детали массой чуть более одного килограмма. Есть камеры с большими возможностями, вплоть до
литья тяжеленных автомобильных бамперов, обвески и "торпед". Самый недорогой комплект оборудования и инструмента,
включающий вакуумный шкаф, два термошкафа, комплект инструмента и емкостей под компоненты полиуретана, стоит в
России 54 тыс. евро.
Внедрение
К сожалению, в России не очень много производств, которые могли бы позволить себе организацию подобной
лаборатории. Это целесообразно сделать тем, кто с завидной регулярностью обновляет модельный ряд своей продукции и
заинтересован в максимальном сокращении времени продвижения изделия от концепции до прилавка.
Тем не менее литье в силиконовые формы уже не является технологией избранных. В России и Белоруссии уже
давно существуют инжиниринговые компании, которые предлагают помимо продажи оборудования свои услуги по
изготовлению мастер-моделей, силиконовых литьевых форм, а также по литью полиуретановых изделий. Поэтому кто не
приобщился к этой изящной технологии, приобщайтесь - она того стоит!
При подготовке статьи использованы материалы компаний "АБ Универсал" и "МСП Технолоджи".
ЛИТЬЕ ИЗ ЗУБОПРОТЕЗНЫХ ПЛАСТМАСС
Зубопротезные пластмассы акриловой группы (например, протакрил) — прекрасный материал для изготовления
ручек и клавишей, подшипников скольжения, элементов декоративного оформления и многих других деталей. Протакрил —
самотвердеющая пластмасса на основе акриловых полимеров типа порошок-жидкость. Эта пластмасса устойчива к
истиранию (не уступает капрону) и обладает высокой адгезией. Из нее получаются хорошие подшипники скольжения для
миниатюрных механических устройств (моторов, редукторов и др.), не требующие смазки, работающие долго без заметного
износа. Электрические характеристики этого материала (без наполнителя) несколько выше, чем у органического стекла.
Литейные формы для получения деталей из этой пластмассы можно изготовлять из жести, дерева, папье-маше, глины,
пластилина, гипса и других материалов.
Из гипса получаются достаточно износостойкие формы для неоднократного использования; процесс изготовления
характеризуется малой трудоемкостью. Гипс предварительно просеивают, размешивают в холодной воде до образования
сметанообразной массы. Подходящую по размерам коробку наполовину заливают гипсом. В жидкий гипс вдавливают
наполовину модель, предварительно смазав ее густым мыльным раствором, чтобы потом можно было извлечь, не разрушив
формы. После застывания по краям формы, не задевая контура модели, сверлят 2-3 неглубоких отверстия, которые будут
направляющими для другой половины формы. Эту половину формы, в том числе и направляющие отверстия, смазывают
густым мыльным раствором и сушат. Затем замешивают вторую порцию гипса и заливают в коробку. Когда гипс застынет,
половины формы осторожно разъединяют и извлекают модель.
После этого обе половины формы тщательно покрывают антиадгезирующим веществом: смазывают силиконовым
маслом или натирают графитовым порошком. Несколько худшие результаты дает обыкновенное подсолнечное масло.
Приготовленную пластмассу заливают в первую и вторую половины формы и обе половины складывают по направляющим.
Форму плотно стягивают струбциной или заматывают тонким проводом и помещают в посуду с холодной водой. Воду
медленно подогревают и доводят до кипения.
Термическую обработку деталей из протакрила таким методом проводят в течение 1,5-2 ч, причем делать это лучше
через 1-2 сут после заливки пластмассы в форму, т. е. когда полностью закончится предварительная полимеризация в
глубинных слоях пластмассы. По окончании термической обработки форму охлаждают, вскрывают и извлекают из нее
изготовленную деталь. Если требуется, деталь дополнительно обрабатывают. Для повышения долговечности форм в гипс
добавляют измельченный асбест.
При изготовлении партии деталей необходимо применять металлическую форму. Модель в этом случае
изготавливают из алюминия или дюралюминия. Первую половину формы отливают из свинца или гарта (типографского
сплава), вторую половину—из сплава свинца и легкоплавкого зубопротезного сплава (или легкоплавкого припоя) в
соотношении 1:1.
Если необходимо сделать дубликаты какой-либо пластмассовой детали, то сначала по оригиналу изготовляют
гипсовую форму и отливают свинцовый дубликат детали. По дубликату изготовляют металлическую форму: одну
половину—из сплава свинца и легкоплавкого припоя, вторую — из легкоплавкого припоя.
САМОДЕЛЬНЫЕ ПЛАСТМАССЫ
Самодельные «пластмассы» применяют при изготовлении деталей оформления аппаратуры (футляры, ящики,
наличники, обрамления), разнообразных вспомогательных деталей (стойки, кронштейны, обоймы), ручек, различного
инструмента, а также для заливки отверстий в абразивных кругах и т. д.
Эти пластмассы удобны тем, что из них получают не материалы, а готовые детали. Это значительно снижает
трудоемкость процесса. Правда, приходится изготовлять модель или форму, но это окупается простотой обработки готовой
детали. Делают модель (форму) из легко поддающегося обработке материала, например мягкой древесины, пенопласта и
покрывают тонким слоем парафина или восковой пасты, приготовленной, как для вощения древесины.
Приготовление таких пластмасс и работа с ними не представляют сложности. Ниже приведено несколько рецептов.
1й рецепт. Стеклоткань и эпоксидный клей — прекрасные материалы для изготовления различных футляров,
декоративных наличников, обрамлений.
Модель покрывают парафином или обычной бумагой, закрепляя ее любым клеем на возможно меньших по площади
участках, например в нескольких точках, чтобы готовое изделие было легче снять. Затем укладывают первый слой
стеклоткани и наносят на него клей, кладут следующий слой и следят, чтобы он хорошо пропитался клеем. Пропитка
улучшается, если стеклоткань прижимать (приглаживать или как бы пробивать жесткой кистью, слегка смоченной ацетоном.
За один прием больше 4-6 слоев стеклоткани укладывать не рекомендуется. Нужно дать выдержку, чтобы эпоксидный клей
отвердел. Перед тем как продолжить работу, поверхность зачищают шкуркой до обнаружения волокон стеклоткани, иначе
следующие формуемые слои, в том числе и шпаклевка, хорошо держаться не будут. Подготовку к следующему этапу
покрытия можно упростить если, заканчивая работу, припудрить последний слой древесной мукой — сухими мелко
просеянными опилками или даже обычной мукой, лучше ржаной.
2й рецепт. Самодельный «текстолит» можно изготовлять и на обычной тканевой основе, пропитываемой клеем.
Применяют столярный или казеиновый клей, но обязательно с добавлением антисептирующего вещества. Вместо клея
можно использовать загустевший нитролак или нитрокраску.
Из самодельного текстолита изготовляют корпуса приборов, различные кожухи, задние стенки и другие детали. Для
небольших деталей используют хлопчатобумажный или шелковый трикотаж (годятся старые, но чистые майки, рубашки и т.
п.). Для крупногабаритных конструкций лучше применять мешковину.
Ткань натягивают на модель, защищенную от прилипания ткани, закрепляют и смазывают клеем; затем натягивают
следующий слой ткани и т. д. Столярный клей лучше использовать в горячем состоянии. Закреплять ткань удобно
затяжными сапожными гвоздями, так как их легче извлекать при креплении следующего слоя. Излишки материала на
закруглениях формы срезают так, чтобы ткань на линиях разреза можно было сшить встык и чтобы стыки верхнего слоя не
совпадали со швами нижнего. Каждый последующий слой натягивают и крепят гвоздями, предварительно удалив гвозди,
крепившие предыдущий слой. Так укладывают 4-8 слоев и сушат 8 сут.
Далее заготовку, не снимая с модели, шпаклюют смесью горячего столярного клея с мелом или тальком и
окончательно сушат. Можно применить и другую шпаклевку, выпускаемую для работ по дереву или приготовленную по
одному из рецептов. Слой шпаклевки должен быть не более 0,2-0,3 мм, т. е. чтобы только скрыть все неровности и
структуру материала. Полное высыхание наступает через 20-25 сут, после чего уже нет опасности коробления заготовок.
Высохшую заготовку зачищают шкуркой, обрезают на ней кромку и снимают с модели. Снимать нужно осторожно,
применяя в качестве рычага широкую стамеску. Можно отделить заготовку от модели, пропуская между ними, например,
металлическую измерительную линейку Снятую заготовку грунтуют и окрашивают с обеих сторон.
Для окончательной отделки лучше применять нитролаки или нитрокраски с соответствующей грунтовкой, так как
они быстро сохнут и деталь не успевает покоробиться. После окрашивания деталь полируют до зеркального блеска.
3й рецепт. Самодельный «пластик» из полос бумаги можно применять для изготовления корпусов, крышек
футляров, задних стенок сложного профиля, сферических корпусов громкоговорителей. Для малогабаритных конструкций
можно использовать полосы газетной бумаги, для крупногабаритных — тонкие обои.
Модель покрывают тонким слоем парафина и накладывают на нее первый слой размоченных в горячей воде полосок
бумаги. Затем намазывают клеем полоски бумаги для следующего слоя. Можно использовать различные клеи, однако
предпочтение следует отдавать столярному пли казеиновому клею с обязательным добавлением антисептиков. Бумаге дают
как следует пропитаться клеем. Если бумага впитала клей, ее промазывают еще раз. Следующий слой полосок наклеивают
перпендикулярно полоскам предыдущего слоя. Наклеив таким образом 4-5 слоев, делают промежуточную сушку в течение
суток. Процесс повторяется несколько раз до получения необходимой толщины. Высушенную заготовку обрабатывают
далее так же, как рекомендовано во 2-м рецепте.
4-й рецепт. Тщательно перемешивают 65 массовых долей мелких древесных опилок и 35 магнезита. Смесь
Заливают 0,1 %-ным раствором хлористого магния и размешивают до однородного тестообразного состояния. Основной
способ получения заготовок из данной «пластмассы» — литье в формы и изложницы. Застывая, «пластмасса» приобретает
достаточно высокую прочность и при этом хорошо обрабатывается: ее легко пилить, сверлить и обтачивать. Применяют ее
обычно для изготовления стоек, кронштейнов, для заливки отверстий в абразивных кругах и т. д.
5-й рецепт. Перемешивают мелкие древесные опилки и молотый тальк в массовом соотношении 5:2, заливают
приготовленным столярным клеем (консистенция сметаны) и тщательно размешивают до тестообразного состояния.
Желательно ввести в смесь 0,3-0,5 массовой доли алюминиевых или алюмокалиевых квасцов, которые предупреждают
появление плесени и тем самым сохраняют прочность «пластмассы». Чтобы «пластмасса» была более пластичной, в нее
необходимо ввести 0,5 массовой доли натуральной олифы. Можно заменить столярный клей казеиновым, в состав которого
необходимо ввести антисептирующее вещество. Эта «пластмасса» менее прочна, чем приготовленная по 4-му рецепту. Из
нее можно изготовлять детали, не подвергающиеся большим механическим нагрузкам: наличники, обрамления, различные
декоративные элементы и др. При желании «пластмассу» можно окрасить, добавив в ее состав анилиновый краситель
нужного цвета.
После просушки изготовленную деталь, если требуется, шпаклюют, зачищают шкуркой и окрашивают, причем
шпаклевку лучше приготовлять на основе того клея, который применялся для изготовления самой «пластмассы».
Более прочной и быстровысыхающей «пластмасса» получается, если вместо клея использовать загустевший или
сгущенный нитролак (нитрокраску). Детали из этой «пластмассы» также изготовляют литьем.
6-й рецепт. Для приготовления папье-маше измельчают газетную бумагу, заваривают ее крутым кипятком и
выдерживают в горячей воде 1-2 сут. Когда образуется взвесь тонкой консистенции, воду отцеживают и массу сушат.
Высушенная масса легко превращается в порошок, который и служит основой папье-маше. Порошок (10 массовых долей)
перемешивают с тонко просеянным мелом или тальком (3) и заливают клейстером, приготовленным из сухого столярного
клея (2) и пшеничной муки (3). Для антисептирования в клейстер необходимо добавить 0,2 массовой доли алюминиевых или
алюмокалиевых квасцов. Массу можно окрашивать анилиновыми красителями.
Приготовленную массу наносят на модель, предварительно покрытую парафином. Можно отливать детали в формы
или изложницы, После полного высыхания деталь обрабатывают шкуркой, чтобы не было неровностей, грунтуют и
окрашивают.
7-й рецепт. «Пластмассу» с лучшими, чем у папье-маше, механическими свойствами можно получить, используя
следующие компоненты (в массовых долях): сухую бумажную массу — 5; клей столярный (сухой) — 28; тонко просеянный
мел — 60; глицерин — 2,5; спирт этиловый — 3,5; охру сухую — 1,0. Сухую бумажную массу заливают теплым раствором
столярного клея, добавляют при постоянном помешивании мел, глицерин, спирт и охру. После тщательного перемешивания
полученная масса не должна прилипать к рукам. Дальнейший процесс аналогичен приготовлению и обработке
«пластмассы», изложенным в 5-м или 6-м, рецепте.
8-й рецепт. «Пластмасса» с хорошими изоляционными свойствами может быть приготовлена из 60 массовых долей
творога и 40 негашеной извести.
Свежий творог заворачивают в чистую тряпочку и кладут на несколько часов под пресс, чтобы хорошо отжать.
Отжатый творог растирают и высыпают в глубокий стеклянный сосуд, отдельно тщательно растирают известь и высыпают
ее небольшими порциями в творог перемешивая массу деревянной палочкой. Вступая в реакцию с известью, творог образует
казеиновую массу густой «сироп», который быстро затвердевает. «Сироп» разливают по формам. Формы должны быть
смазаны вазелином или маслом. Казеиновая «пластмасса» обладает большей прочностью, если она затвердевает под
прессом.
Надо учитывать, что при плохом качестве негашеной извести застывание массы происходит медленно и
сопровождается обильным выделением влаги, излишки которой нужно удалять. В этом случае следует уточнить
соотношение компонентов опытным путем.
ПРОТАКРИЛ
Протакрил — пластическая масса — универсальный высококачественный клей и покрытие, дающее после
шлифования и полирования декоративную влагонепроницаемую поверхность. Широко применяется в зубоврачебной
практике. Он нерастворим в кислотах, щелочах, минеральных маслах, прекрасно адгезирует с различными материалами —
металлом, стеклом, фарфором, пластмассой, деревом.
Протакрил состоит из порошка и жидкости, которые непосредственно перед применением смешивают в
соотношении 2: (1-1,1) в стеклянной или фарфоровой посуде и перемешивают в течение 1-2 мин. При этом надо избегать
попадания пузырьков воздуха в массу (шпатель при перемешивании массы все время должен касаться дна посуды). Порошок
должен полностью пропитаться жидкостью, поверхность массы должна стать однородной и блестящей. Готовность массы
определяется появлением тянущихся за шпателем нитей. Склеиваемые поверхности очищают от грязи и тщательно
обезжиривают ацетоном, бензином или каким-либо другим органическим растворителем, Наносят клей на обе поверхности,
затем совмещают их и слегка сжимают. Полная полимеризация при температуре 40-45°С наступает через 15-20 мин, при
комнатной — через 30-70 мин.
Для достижения необходимой толщины покрытия протакрил можно наносить па поверхность в несколько слоев.
Места, не подлежащие покрытию, смазывают силиконовым маслом или натирают графитовым порошком. Несколько
худшие результаты дает обыкновенное подсолнечное масло.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ В БЫТОВЫХ УСЛОВИЯХ.
Современный мир не мыслим без пластмасс. Нельзя перечислить все области их применения. Традиционно все
изделия из пластмассы изготавливались на крупных химических предприятиях. Но существует возможность получать
качественные изделия практически на коленке. Для этого пригодна технология литья пластмасс. В качестве исходного сырья
можно использовать
выбрасываемые ныне на свалку отслужившие, износившиеся капроновые изделия, старые
пластмассовые предметы и прочий «синтетический хлам». Кроме вторсырья можно использовать промышленные
полуфабрикаты, такие как гранулированный полиэтилен.
Первое, что требуется для освоения домашней технологии литья из пластмассового сырья под давлением,— это
пресс. Его можно найти готовый или изготовить самому. Простейший пресс представляет собой рычаг. Можно изготовить и
винтовой. Если такового у вас не оказалось, воспользуйтесь самодельным. Роль плавильного устройства с успехом выполнит
обычная электроплитка. Отыщется дома и подходящая ванночка с водой-охладителем. С сырьем тоже, видимо, проблем не
будет. Ну а пресс-формы с литьевым устройством легко изготовить по апробированным чертежам (см. рис.). Размеры,
естественно, могут быть взяты другими. Важны принцип, идея.
Дальнейшее — яснее ясного. Литьевое устройство устанавливается на включенную в сеть электроплитку и
прогревается до 180—200°С. В рабочий цилиндр под поршень закладывается исходное сырье. Контрольным признаком
готовности и окончания разогрева пластмассы является самовыдавливание расплава через шприц-отверстие в поршне.
Сверху тогда на литьевое устройство устанавливается требуемая пресс-форма. Причем таким образом, чтобы ее отверстие
снизу совпадало с отверстием в поршне. В этом положении их вместе помещают под пресс и производят сжатие.
Входя в цилиндр, поршень выдавливает расплав через шприц-отверстие и литьевое отверстие в пресс-форме.
Заполнив последнюю до предела, пластмасса начинает выходить через контрольные отверстия, свидетельствуя о том, что
процесс литья закончен. Пресс-форму после охлаждения в ванночке с водой разбирают и вынимают готовое изделие.
Качество достигается экспериментированием с различными пластмассами и режимами. Если нет желания на это, то
наиболее приемлемые результаты дает полиэтилен. Также качество изделия напрямую зависит от качества изготовления
пресс-формы.
Такой технологией очень широко пользуются китайцы. Большинство пластмассовых изделий на наших рынках
изготовлено в гаражах именно так.
60
6
12
50
2
12
45
Рис.1. Поршень.
6
56
45
60
Рис.2. Цилиндр.
6
6
6
2
12
Рис. 3. Сменное шприц-отверстие.
Определение пластмасс.
Определить по внешним признакам, из какой пластмассы сделана вещь, не всегда просто. Даже специалист с большим опытом может ошибиться. Однако, зная свойства полимеров, способы их переработки и назначение, можно научиться
ориентироваться в пластмассовом море.
В таблице 1 собрана информация о пластмассах, наиболее широко используемых в быту. Их разделяют на две
группы: термопласты и реактопласты. Первые размягчаются при повышенной температуре, плавятся, легко формуются, а
при охлаждении - застывают и восстанавливают свои свойства. Материалы этой группы, как правило, плохо растворяются в
органических растворителях. Реактопласты необратимо затвердевают при переработке, благодаря химическим сшивкам. Они
не плавятся и не растворяются, достаточно термостойки, при сильном нагревании разлагаются и обугливаются.
Принадлежность материала к одной из этих групп легко определить: если материал размягчается при нагревании,
значит это термопласт, если нет то реактопласт.
У реактопластов есть и другие отличительные черты. Фенопласты и изделия из них всегда окрашены в мерный или
коричневый цвет из-за темного цвета фенолформапьдвгидной смолы. Они термостойки, дугостойкм, хорошие
злектроизолятеры, поэтому из них делают электротехнические детали (розетки, щетки, выключатели), пепельницы, а раньше
делали даже корпуса телефонов. Аминопласты столь же термостойки, но всегда окрашены в яркие сочные цвета, поскольку
полимеры (меламино- и мочевиноформальдегидные смолы), составляющие основу этого материала, хорошо совмещаются с
окрашивающими добавками.
Термопластов больше, чем реактопластов, и различать их труднее. Кстати, полиэтилен и поливинилхлорид (ПВХ) основа большинства термопластов - составляют львиную долю производимых в мире полимеров. Полиэтилен и полипропилен очень схожи между собой, поэтому из них делают одинаковые изделия (впрочем, крышки для банок и прозрачные
бытовые пакеты бывают только полиэтиленовые). В отличие от остальных термопластов, они гибки и эластичны сами по
себе, без пластификаторов. Это весьма инертные материалы, они не растворяются в большинстве органических
растворителей, чего не скажешь о полистироле. Это обстоятельство также может служить тестом для определения полимера.
Поливинилхлорид жестче полиэтилена. Сравните занавески для душа из полиэтилена и ПВХ Первая полупрозрачная, легко драпируется и собирается в ладонь. Занавеска из ПВХ -жесткая, блестящая, не драпируется.
Поливинилхлорид можно определить по характеру горения маленького кусочка материала. Выделяющиеся пары HCI окрасят влажную индикаторную бумагу в соответствующий кислотам цвет. Кстати, именно благодаря ядовитым парам ПВХ так
опасен при пожарах. Поэтому не рекомендуется сжигать этот полимер.
Типичный полистирол - прозрачная посуда под хрусталь, люстры, белые детские ванночки для купания;
ударопрочный полистирол - корпус шариковой авторучки; этролы - оправа для очков, рулевое колесо автомобиля.
Прозрачные изделия обычно делают из полиметилметакрилата, полистирола, поликарбонатов.
Пример Пресс-формы.
25
18
17,5
15
1
9
2
8
6
6
12
0,5
2
6
28
25
18
17,5
15
9
6
28
12
0,5
2
1
8
6
4
12
4
9
6
2
СВЕТОДИОДНЫЙ НОЧНИК-СТАТУЭТКА
Светодиодная техника, в последнее время, совершила большой прорыв в области яркости светодиодов. Если раньше
светодиоды могли нести только индикаторную функцию и то в условиях пониженной освещенности, то сейчас ходят
разговоры даже о использовании, в недалеком будущем, светодиодов в качестве ламп автомобильных фар, или
осветительных приборов. Уже есть публикации в радиолюбительской прессе о использовании сверхярких светодиодов в
качестве лампочек карманного фонаря. Дополнительный импульс радиолюбительскому творчеству в этом направлении дает
и то, что сейчас некоторые сверхяркие светодиоды стали встречаться в продаже.
Конечно, на роль полноценных осветителей имеющиеся, сейчас, в продаже сверхяркие светодиоды еще не годятся,
но неплохой и очень оригинальный "ночничок" на их основе сделать уже можно.
Принципиальная схема "ночника" показана на рисунке. Роль лампочки выполняют три последовательно
включенных сверхярких светодиода типа L-53PWC.
Схема состоит из последовательно включенных светодиодов и гасящего сопротивления, составленного из трех
параллельно включенных резисторов. С показанными на схеме сопротивлениями резисторов ток через светодиоды
составляет около 15-20 тА, что обеспечивает достаточную яркость свечения. При необходимость, понизить яркость можно
пропорциональным увеличением сопротивлений этих резисторов.