Изготовление резиновых форм

Вне зависимости от того, занимаетесь Вы литьем самостоятельно, или поручаете эту работу кому-то 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.

    rub_prod.jpg

    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, неприспособленных 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.

  • ab2.jpg

    Это - новинка среди ювелирных резин.  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.

    Жидкие двухкомпонентные резины бывают силиконовые и полиуретановые. Это жидкие резины, которые смешиваются либо по весу, либо по объему 10:1, 1:1.

    liqu_pour.jpg

    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 разрыв. Характеристика, наиболее важная для резин, формы из которых разрезаются лезвием.

    rub_cut1.jpg

    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.

    Преимущества. Не требуется специального оборудования; не требуется ни давление, ни нагревание, поэтому можно использовать почти любые модели; минимальная усадка (0,1-0,2%).


Графы

Каталог продукции. Резины горячей вулканизации.