Литье в домашних условиях

Изготовление формы

Изготовление разрезной формы с использованием заливочного силикона.

Разрезная форма лучше всего подходит для последующего литья в нее достаточно жидких пластиков или смол. Особенность такой формы заключается в том, что мастер-модель заливается или обмазывается силиконом полностью и со всех сторон, а затем, после окончательного отверждения материала, в форме делается разрез, через который извлекается мастер-модель и последующие отливки. Для разрезной формы лучше всего использовать силиконы с большим коэффициентом удлинения – это позволит ограничиться небольшим (меньшим, чем сама мастер-модель) разрезом, а значит и облой на отливках будет минимальным.

Процесс изготовления разрезной формы несложен. Рассмотрим его на примере изготовления формы с использованием заливочного силикона.

Изготавливаем мастер-модель и закрепляем ее на подставке капелькой супер-клея. В дальнейшем на готовой форме углубление от подставки будет играть роль литника. Обычно я использую подставку, верхняя часть которой сточена под углом – это позволяет уменьшить площадь соприкосновения с ней мастер-модели, а значит и площадь поверхности, которую потом потребуется обтачивать на готовых отливках.
Берем кисточку и тщательно обрабатываем мастер-модель разделительным составом, который не даст прилипнуть к ней силикону. Слой разделительного состава должен быть очень тонким, но в то же время должен покрывать всю поверхность мастер-модели. Особенно надо следить за тем, чтобы состав не залил всяческие мелкие впадины. В качестве разделителя лучше всего использовать какие-либо жиры: растительное или машинное масло, вазелин и т.д. и т.п. В продаже (например, у той же «Пенты») имеются и специальные разделительные составы. Я же, как это ни странно звучит, использую копченую колбасу: помял кусочек пальцами, а потом этими же пальцами потер мастер-модель – вот и все.
Закрепляем подставку с мастер-моделью в опоке. Опоку можно сделать из любого материала, от которого потом не очень сложно будет отделить силикон. Она может быть как одноразовая (такую можно даже просто склеить из бумаги), так и многоразовая  Простейший вариант – пластилиновая подложка и пластилиновые бортики. При изготовлении опоки нужно учитывать следующее: чтобы силиконовую форму в процессе эксплуатации не повело и она прожила дольше рекомендуется выбирать ее размер таким образом, чтобы после установки мастер-модели от нее до каждой из стенок опоки было не менее 8-10 мм. Высоту опоки желательно сделать раза в 2-2,5 больше, чем ожидаемая высота формы, поскольку в процессе вакуумирования силикон будет активно пениться, значительно увеличиваясь в объеме. Я использую опоку, склеенную из полистирола. Размер ее подобран таким образом, чтобы она без усилий проходила в горлышко банки. Одна из стенок сделана съемной – это позволяет легко устанавливать внутрь мастер-модель. Такая опока достаточно универсальна и позволяет получать формы как на достаточно большие, так и на маленькие детали. В последнем случае чтобы избежать излишнего расхода силикона я заполняю неиспользуемый объем брусочком из пластилина. После установки мастер-модели ставим на место съемную сторону опоки и промазываем щели строительным или автогерметиком.
Готовим заливочный силикон. Он состоит из двух компонентов – основы и отвердителя (катализатора). Отмеряем эти компоненты, стараясь как можно точнее соблюсти необходимые пропорции. Поскольку размеры форм, которые я использую, относительно небольшие (от 20 до 60 см3), то нет необходимости взвешивания компонентов в каких-то больших емкостях, достаточно простых пластиковых одноразовых шприцов (2, 5 и 20 см3). Соединяем компоненты и тщательно перемешиваем. Обычно рабочее время заливочного силикона лежит в пределах 30-60 минут, поэтому можно особо не торопиться. При смешивании состав наберет в себя очень большое количество воздуха, поэтому перед заливкой его в опоку целесообразно провести дегазацию – поместить емкость с компаундом в вакуумную установку и выдержать под вакуумом от 1 до 3 минут. При этом смесь начнет сильно пузыриться, «вскипать», а после снятия вакуума резко осядет.
Заливаем компаунд в опоку тонкой струей, стараясь лить ближе к краю опоки, чтобы смесь затапливала мастер-модель снизу. Это уменьшит образование пузырьков воздуха на поверхности мастер-модели – они сразу будут «вытягиваться» на поверхность. Помним, что смесь должна покрыть мастер-модель сверху тоже не меньше, чем на 8-10 мм.
Помещаем опоку в вакуумную установку и снова выдерживаем под вакуумом не менее 1-2 минут, чтобы удалить воздух, попавший в форму при заливке. После этого снимаем вакуум, извлекаем опоку и оставляем ее сохнуть. Обычно внешне компаунд затвердевает через 5-6 часов, но нужно помнить, что полная полимеризация происходит значительно дольше – от 1 до 3 суток (производитель обычно указывает это время в инструкциях).
После окончательного затвердевания силикона начинаем делать из цельной формы разрезную. Для этого извлекаем подставку, на которой была закреплена мастер-модель (см. п.1), а затем, аккуратно растягивая форму, острым ножом подрезаем те участки, которые не позволяют извлечь мастер-модель (обычно это – сквозные отверстия в мастер-модели). Как только разрез становится достаточным для того, чтобы извлечь мастер-модель, считаем, что форма готова: мастер-модель удалена, литьевой канал есть – можно приступать к отливке копий.

ВНИМАНИЕ! Производители обычно указывают время вулканизации компаундов при комнатной температуре. При более высоких температурах это время уменьшается (незначительно), при низких – увеличивается, причем очень сильно. Загвоздка в том, что у нас комнатной температурой считается 20^оС, в то время как в других европах это - 22^оС. У меня однажды при t 20^оС один из компаундов застывал трое суток, при  этом так до конца и не приобрел требуемых свойств. Поэтому очень важно обеспечить правильный температурный режим. 

Изготовление разрезной формы с использованием обмазочного силикона.

Процесс изготовления разрезной формы из обмазочного силикона не сильно отличается от описанного выше. Просто мастер-модель не заливается, а тщательно обмазывается силиконом. Опока в этом случае совсем не обязательна, без дегазации тоже вполне можно обойтись (не уверен, что в домашних условиях можно получить настолько глубокий вакуум, чтобы «вытащить» воздух из густой смеси).

При использовании профессиональных обмазочных силиконов, которые вулканизируются равномерно по всей глубине, слой накладываемого состава может быть сколь угодно толстым. При использовании авто- или других герметиков (например, того же ABRO) нужно учитывать, что они затвердевают от контакта с воздухом, т.е. даже при отверждении верхнего слоя внутри еще долго может оставаться «кисель». Поэтому для получения качественной формы такие составы нужно накладывать в несколько слоев толщиной 2-3 мм с промежуточной сушкой между слоями 2-3 часа. Обмазывать мастер-модель лучше всего кисточкой, накладывая первый слой стараться промазать все неровности мастер-модели чтобы избежать появления воздушных пузырьков. 

Изготовление разъемной (составной) формы.

Разрезные формы очень хороши, если копии предполагается отливать из материала, обладающего небольшой вязкостью. Но найти хороший заливочный материал не всегда представляется возможным. Для копирования деталей из вязких материалов в качестве альтернативы разрезным можно предложить разъемные формы. Кроме того, разъемная форма с успехом может использоваться для литья из «белого металла» или из «тритника».

Кроме того, преимуществом разъемной формы является то, что с ее помощью можно не только отливать, но и штамповать детали из густых составов типа эпоксидной смолы с наполнителем, стоматологической пластмассы, гипса с ПВА и т.д. и т.п., а саму форму можно изготовить не из силикона, а из гипса. Гипсовая форма позволяет получить всего несколько качественных отливок, после чего начинает разрушаться, но часто этого бывает вполне достаточно.

Сделать разъемную форму не сложнее, чем разрезную.

1. Делаем подложку из пластилина, в которую до половины вдавливаем мастер-модель. По краю мастер-модели пластилин аккуратно выравниваем стеком или кончиком ножа. На оставшимся свободным поле подложки делаем полусферические углубления (я обычно выдавливаю их спичечной головкой) – это будут замки, которые позволят избежать смещения половинок формы.

2. Тщательно смазываем выступающую из пластилина часть мастер-модели разделительным составом.

3. Устанавливаем подложку в опоку или просто лепим по периметру бортики из пластилина. Размеры для опоки выбираем так же, как и при изготовлении разрезной формы – от края формы до мастер-модели должно быть 8-10мм.

4. Готовим компаунд, заливаем или обмазываем – в зависимости от используемого материала - форму и производим дегазацию так же, как и для разрезной формы.

5. После окончательной вулканизации половинки формы удаляем пластилиновую подложку, теплым мыльным раствором и жесткой кисточкой или старой зубной щеткой убираем с мастер-модели остатки пластилина

ВНИМАНИЕ! Не нужно извлекать мастер-модель из получившейся силиконовой половинки формы. Если вынуть ее, а потом вставить назад, сложно добиться плотного прилегания, а значит половинки детали в форме могут оказаться смещены. Кроме того мастер-модель, неплотно лежащая в половинке формы, может просто-напросто всплыть на поверхность при заливке второй половинки.

6. Промазываем поверхность половинки формы и выступающую из нее часть мастер-модели разделительным составом, после чего повторяем шаги 3-5.

7. После окончательной вулканизации формы аккуратно разделяем ее половины, извлекаем мастер-модель и острым ножом прорезаем в половинках формы литьевой канал и выпоры для воздуха. Если планируется использовать форму не для заливки, а для формования (штамповки), то вместо литьевого канала и выпоров вырезаем в одной из половинок формы пару-тройку неглубоких полостей для отвода излишков формовочной массы. Такие полости можно получить и в процессе заливки формы, если предварительно приклеить к одной из сторон мастер-модели (по возможности к той, которая будет потом менее заметна, например, для колеса – к его внутренней стороне) два-три штифта.

Если составная форма сделана правильно, то ее половинки будут идеально совпадать друг с другом, а достаточное количество замков исключит смещение половинок во время литья. Если во время пробной отливки окажется, что половинки формы смещаются друг относительно друга или если форма будет использоваться не для заливки, а для для формования (штамповки), можно порекомендовать усилить ее гипсовым «саркофагом». Половинки «саркофага» делаются так же, как делались до этого половинки формы, только в качестве мастер-модели выступает уже сама силиконовая форма, внутрь которой вложена мастер-модель. Результат должен быть примерно как в сказке про иглу, яйцо, утку, зайца и т.д.: саркофаг, внутри которого силиконовая форма внутри которой мастер-модель.

<< Назад (Инструменты и материалы)

Вперед (Литье) >>