Литье металла в силиконовые формы

Силикон для литья металла

Литье металла в силиконовые формы

Силикон как новое вещество был запатентован в 1958 году, причем началом его применения было применение в военной промышленности.

Его свойства привлекли внимание специалистов других областей и ,поэтому, постепенно этот материал стал очень востребованным в таких областях, как строительство, быт, медицина, автомобилестроение и даже литейное производство.

Как химическое вещество, силикон является синтезированным полимером, в основе которого находится соединение кремния (высокомолекулярное), полностью свободное от атомов углерода, но соединённое с органическими веществами.

Отсутствие углерода в своем составе позволило проявить такие свойства силикона, как сохранение своих свойств, таких как, например, эластичность, при длительном нагреве до высоких температур.

Перечислить все области применения силикона можно долго и каждый раз можно обнаружить, что не всё вспомнили. Например, в строительстве его используют при реставрационных работах для изготовления слепков с лепнин, памятников.

Такое же применение и в искусстве и в археологии. При помощи силикона можно снимать слепки, не загрязняя окаменелости, статуэтки и прочее.

Герметики двухкомпонентные

В литейном производстве используют для формировки литейных форм для сплавов цветных металлов.

В автомобильной и авиационной промышленности из силикона делают прокладки, используют как смазку в местах с высоким нагревом, формируют детали приборов.

Всем известны силиконовые имплантаты, которые применяют в медицине, а также различные шампуни и маски для волос и лица, в которых входит силикон. И так далее.

Наиболее употребляемые виды силикона

Силиконы можно условно разделить на три вида. Это жидкий силикон, пастообразный в виде эластомера и твердый — силиконовые смолы.

Наиболее применимым является второй вид – эластомеры или проще вещества, которые имеют высокую эластичность и хорошую вязкость. Проще говоря – эластомеры это любой материал, который может растянуться во много раз больше размера, чем был вначале и при этом вернуться в исходное состояние.

Например, это могут быть такие вещества, как различного вида каучуки и резины.

В этой статье будем рассматривать силиконовые эластомеры, которые в свою очередь делятся на такие виды:

  • резины пастообразные горячего отверждения,
  • резины жидкие горячего отверждения,
  • эластомеры (смесовые составы) холодного отверждения,
  • герметики холодного отверждения,
  • каучуки.

Если рассматривать конкретно силиконовые компаунды, которые получили своё название от слова состав, команда, холодного отвержения, их промышленность предлагает большое количество.

Представлены эти продукты как однокомпонентные и двух компонентные. Однокомпонентные силиконы уже готовые к работе, а двух компонентные должны перед использованием смешиваться. Обычно состоят из двух веществ.

По типу применяемого катализатора двухкомпонентные делятся на силиконы на платиновой основе и силиконы на оловянной основе.

Первые являются более дорогостоящими, но и срок эксплуатации их после отвердевания гораздо выше вторых. Это термостойкие компаунды и могут использоваться и в пищевой промышленности и в косметической, так как имеют самую высокую стойкость химическую и микробиологическую.

Их недостатком является то, при соприкосновении с соединениями серы, олова, аминами они вступают в реакцию. Не спасает даже покрытие изделий специальным составом, что снижает их сферу применения.

Если брать составы на оловянной основе, они более просты в применении, но быстро приходят в негодность, рвутся, крошатся. Применяют эти составы для неответственных отливок.

Особенности использования термостойкого силикона

Термостойкий силикон как указывалось выше, применяется и в промышленности, и в быту. В доме его можно использовать в каминных и печных кладках, что бы обеспечить герметичность кладки, в местах прилегания труб горячего водоснабжения и тому подобных местах.

Применяют и в автомобиле для обработки от коррозии мест, получающих высокий нагрев. Такой герметик может выдерживать температуру до 350 градусов  и его называют термостойким.

Есть и категория жаропрочных герметиков, которые выдерживают температуру до 1500 градусов, правда, краткосрочно Этим герметизируют стыки между кладкой и литьем в каминах, также дымоходах и топливных камерах.

Герметик жаропрочный

При нанесении герметика нужно применять такие же правила, как и применении остальных силиконовых герметиков. Нужно очистить место стыка от пыли, грязи и жира, а если производите ремонт, то и от сажи. Поверхность , на которую наносят герметик, слегка смачивают водой.

Обязательно прочитать инструкцию по применению.

Также в пищевой промышленности используют силикон пищевой термостойкий. Он изготавливается на основе, как выше описывалось, платины и являются абсолютно не токсичными, кроме того, в швах не развивается вредная микрофлора.

Также может быть и однокомпонентный герметик, используемый для пищевой промышленности.

Их используют для того, что бы обеспечить герметичность швов в фильтрах для воды, различных ёмкостях для воды, включая и для кипячения воды и стерилизации продукции.

Места применения это столовые, кухни при заведениях общественного питания, молокозаводы и тому подобные места.

Например, это может быть OTTOSEAL S27, RTV 118Q. Они испытаны и имеют доступ для контакта с пищевыми продуктами. Первый выдерживает температуру до 160 градусов, второй до 260 градусов.

Герметик пищевой OTTOSEAL S27

Герметик OTTOSEAL S 27 не следует применять для цветных и черных металлов без покрытия, так как он может вызвать коррозию. Купить силикон пищевой термостойкий , например,RTV 118Q можно по цене от 900 рублей за тубу 82, 5 мл, OTTOSEAL S 27 за 750 рублей.

Применение силикона термостойкого листового

Силиконовые пластины, имеющие монолитную или пористую структуру, нашли применение во многих отраслях промышленности. Это касается также и таких областей как медицинская и пищевая.

Он используется в качестве прокладок, различных манжет и уплотнительных колец, а также в качестве диэлектрика.

Достоинства таких пластин это способность работать изготовленных из него изделиях при температурах от -60 до +250 градусов.

Силикон монолитный не токсичен и его можно называть силиконом пищевым термостойким листовым, к тому же он устойчивый как к морской воде, так и пресной, в том числе кипячённой. Также к таким средам, как спиртовая, фенольная, слабокислой и щелочной.

Из продуктов он стоек к пиву, вину, сокам, растительному и топленому маслу и тому подобным продуктам.

Силикон пищевой термостойкий

Как используется силикон термостойкий для форм

Жидкий термостойкий силикон для литья форм используется в основном для работ в искусстве, например, для изготовления различных изделий, скульптур, пресс-форм и тому подобных изделиях. Применяется в основном двухкомпонентный силикон, причем от момента смешивания компонентов должно пройти не больше 30 минут.

При этом форму покрывают специальным раствором. Применяют такой термостойкий силикон для литья на основе олова, что бы удешевить работы. Он имеет достаточное время жизни для того, что бы производить такие работы. Его легко применять, так как он не пристает к большинству материалов и отсутствие усадки.

Если такой состав применяется в качестве силикона пищевого термостойкого для форм, он используется на основе платины. Применяют в кондитерской промышленности при изготовлении шоколада, карамели, тортов. Купить этот вид силикона термостойкий весом по 0,8 кг оба компонента можно по цене 2500 рублей.

Силикон пищевой термостойкий для литья форм

Температура использования обеих видов силиконов для форм от -40 до 200 градусов. Они нетоксичные и не меняют токсичность при нагреве.

Применение силиконов в автомобилях

Силикон красный термостойкий это отдельный вид герметика с оригинальным составом. Его основное назначение — ремонт узлов и соединений в автомобиле. Причем эти узлы могут работать при высокой температуре до 1000 градусов. Места применения – трещины в выхлопных трубах, в резонаторах и похожих местах.

Литье металла в силиконовые формы

Литье металла в силиконовые формы

Для выпуска серийных товаров, как правило, используют технологию литья в пресс-формы (металлические оснастки). Это дорогостоящие решения в плане первоначального расхода средств на подготовку производства, да и временные затраты с момента начала работ и до получения первых единиц продукции занимают порядка 3–4 месяцев.

Сейчас уже большинство компаний знакомы с аддитивными технологиями, и до производства пресс-формы и литья изготавливается прототип будущего изделия для проверки собираемости и физико-механических свойств будущей детали, однако для многих остается загадкой, как получить максимально приближенный к конечному изделию прототип и в плане функционала, и в плане внешнего вида.

Для этих задач нам на помощь приходит уже довольно давно используемая технология вакуумного литья в силиконовые формы, которая, к сожалению, в России для многих остается загадкой.

Она будет также актуальной, если вы планируете вывести на рынок небольшое количество продукции (до 500–1 000 единиц), и не только сэкономит ваши деньги, но и позволит добиться оптимального качества готового изделия за максимально короткие сроки. Так что же это за технология? И как она устроена?

Технология

Саму работу по мелкосерийному производству пластиковых и резиноподобных изделий можно разделить на 5 основных этапов. По каждому этапу, в зависимости от задачи, есть различные пути решения.

Используются различные материалы как для мастер-моделей, так и для производства форм и отливок, но эта тема отдельной статьи, поэтому мы тезисно опишем каждый этап для общего понимания технологии производства.
1.

 3D-моделирование и производство прототипа изделия. Речь идет о проектировании математической модели с последующей ее распечаткой на 3D-принтере или фрезеровкой на ЧПУ.
2. Подготовка мастер-модели.

Иными словами, это усовершенствованный и подготовленный к производству формы для литья прототип изделия, на который наносят дополнительные составы для получения текстур, заклеивают клейкой лентой все отверстия, армируют металлическими элементами глубокие пазы и наносят клейкую ленту на будущую линию разъема формы.
3. Изготовление силиконовой формы для литья.

Для производства формы, или, как ее еще называют, матрицы, мастер-модель помещается в опалубку — герметичную емкость из твердого материала.

Затем устанавливают систему трубок (литниковую систему), предназначенных для подачи в форму жидкого двухкомпонентного материала.

После этого силикон, который предварительно прошел дегазацию в вакуумной камере, заливают в опалубку.
4. Тестовая отливка и доработка формы.

Если после тестовой отливки детали полученное изделие отличается от мастер-модели, производится доработка формы. Как правило, модернизация силиконовой матрицы не занимает много времени и в основном заключается в усовершенствовании литниковой системы и каналов вывода воздуха из формы при заливке на основе полученного первого образца.
5. Производство форм и отливок.

После того, как заказчик одобрил полученный после тестовой отливки результат, начинается мелкосерийное производство изделий.

Количество силиконовых форм зависит от численности конечных изделий из расчета, что одна матрица способна дать 20–100 единиц качественной продукции в зависимости от особенностей геометрии и материала литья.

Благодаря быстроте изготовления оснастки данный метод уже через несколько дней позволяет получить небольшую партию пластиковых изделий.

Преимущества

Сильные стороны эластичных форм не заканчиваются на их дешевизне и быстром изготовлении, о чем было сказано в самом начале. Во‑первых, силиконовые матрицы универсальны, в силиконовую матрицу можно отливать материалы со свойствами ПММА, АБС, резины и резинопластика, полистирола и полипропилена, а также пенополиуретана. Во‑вторых, силиконовые емкости безопасны.

Они не горят, являются химически инертными. Есть также пищевой силикон, форму из которого можно использовать для создания уникальных кондитерских изделий. В‑третьих, такие формы просты в использовании.

Изделие отделяется от матрицы легко, а поскольку форма имеет высокую гибкость, то и требования к изделию предъявляются не такие жесткие, как к производству такого же образца, но на пресс-форме. В‑четвертых, в изделия без проблем внедряются металлические закладные разных типов начиная от стандартных втулок и заканчивая жестким металлическим каркасом корпуса.

И наконец, в‑пятых, с помощью данной технологии можно изготавливать изделия с компоновкой разных материалов на одной детали, к примеру, жесткий пластик и резиноподобный материал.

Предназначение

Мелкосерийное производство деталей предполагает создание небольших партий изделий, например, изготовление корпусов уникальных приборов, макетов для проверки качества дизайнерских работ, качественных прототипов для проведения презентаций. Выпуск продукции малым тиражом также необходим в случаях функционального тестирования деталей.

Небольшая партия отлитых изделий поможет исследовать отклик или провести сертификацию продукции одновременно с производством крупной партии. Подобный подход позволяет выпустить новый продукт на рынок в сжатые сроки при небольших затратах на изготовление.
В Центре объемных технологий 3DVision вы можете заказать услугу литья пластмасс в силиконовые формы.

Наши специалисты работают исключительно с оригинальными полимерами на сертифицированном оборудовании, ставя во главу угла качество итоговых изделий. Обращаясь в нашу компанию, заказчик может рассчитывать на добросовестное выполнение поставленной задачи.

3DVision сделает все возможное, чтобы обе стороны остались довольны итогом сотрудничества: вы получите мелкосерийную партию качественных изделий, а мы — нового клиента на большое количество проектов. ■

Услуги: mail@3dvision.su
Поставки оборудования и расходных материалов: info@3dvision.su Тел.: +7 (812) 385–72–92 +7 (495) 662‑98‑58, 8 (800) 333‑07‑58

Изготовление форм. Выбираем материал

  ркенгр

кекрнке

В настоящее время практически каждый желающий может самостоятельно изготовить декоративный камень, тротуарную плитку, гипсовые фигурки, элементы фасада и тому подобное. Было бы желание. И знания.

   Можно заниматься литьем гипса, воска, мыла, различных смол и даже металла. В этом случае вам понадобятся специальные эластичные формы, которые вы также можете сделать «своими руками». Но какой материал использовать для изготовления формы? Современный мир предлагает достаточно много вариантов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

   Давайте разбираться. Первый фактор, определяющий нужный материал для изготовления форм — жесткость.

3 вида форм по степени жесткости

Жесткие Полужесткие Эластичные 
материал изготовления
  • недорогие
  • пластик и полиуретан
  • резиновые каучуки горячего отверждения
  • формопласты
  • пластик
  • силикон
  • полиуретан
  • резина
недостатки
  1. смазанный рельеф готовых изделий;
  2. сложность конфигурации при отливке объемных изделий;
  3. возможность повреждения готовых изделий и форм
  1. недостатки жестких форм + наличие дополнительного жесткого корпуса;
  2. большой расход исходного материала для их изготовления
  1. каждый из этих материалов имеет свои недостатки, но эластичные формы являются самыми востребованными

Твердость по Шору

   При выборе жесткости материала обращают внимание на такой показатель как «Твердость по Шору». Определяется он одноименной шкалой.

   Твердость материалов по шкале Шор изменяется в диапазоне от очень эластичных до средней твердости с небольшой эластичностью, а также твердые и практически неэластичные. Полужесткие пластмассы тоже входят в эту шкалу, но в ее верхнюю часть.

   Как видно, существует несколько шкал. Для мягких материалов используется шкала А. Она измеряется от 0 до 100. К примеру, твердость покрышки для автомобиля или подошва ботинка составляет 60-70 единиц. Лист ДСП или пластмассы будет около 100 единиц. Различные шкалы соприкасаются друг с другом, например, Шор А95=Шор Д45.

Твердость по Шору. Роль в выборе материала для изготовления форм

   Главный момент — это насколько легко будет извлечь модель и последующие отливки из формы.   

   Пример. Требуется изготовить формы с модели, изготовленной из гипса, представляющей собой стоящую балерину с вытянутыми в разные стороны руками. Лучшим выбором в данном случае будет силикон с твердостью Шор А30 или мягче, который будет обладать большей гибкостью для извлечения модели.

   А вот при производстве плоских бетонных изделий, таких как тротуарная плитка, от формы не требуется большой гибкости. В данном случае отлично подойдет эластомер с твердостью Шор А70.

Как физически измерить твердость материала?

   Для измерения способности материала сопротивляться вдавливанию используют специальный прибор — твердомер по Шору.   Прибор имеет специальную иглу, которую необходимо расположить на поверхности измеряемого материала. Твердомер должен быть крепко прижат к эластомеру, тогда игла пройдет в материал настолько, насколько это возможно, а стрелка на шкале покажет значение твердости.

Литье металла в силиконовые формы — Справочник металлиста

Литье металла в силиконовые формы

Для выпуска серийных товаров, как правило, используют технологию литья в пресс-формы (металлические оснастки). Это дорогостоящие решения в плане первоначального расхода средств на подготовку производства, да и временные затраты с момента начала работ и до получения первых единиц продукции занимают порядка 3–4 месяцев.

Сейчас уже большинство компаний знакомы с аддитивными технологиями, и до производства пресс-формы и литья изготавливается прототип будущего изделия для проверки собираемости и физико-механических свойств будущей детали, однако для многих остается загадкой, как получить максимально приближенный к конечному изделию прототип и в плане функционала, и в плане внешнего вида.

Для этих задач нам на помощь приходит уже довольно давно используемая технология вакуумного литья в силиконовые формы, которая, к сожалению, в России для многих остается загадкой.

Она будет также актуальной, если вы планируете вывести на рынок небольшое количество продукции (до 500–1 000 единиц), и не только сэкономит ваши деньги, но и позволит добиться оптимального качества готового изделия за максимально короткие сроки. Так что же это за технология? И как она устроена?

Особенности материалов для изготовления форм

   Эластичные формы-матрицы позволяют воспроизводить и тиражировать сложные фактуры и поверхности из гипса, бетона, полимербетона, полимерных (полиэфирных и эпоксидных) смол.

   Существует четыре основных вида материалов для изготовления эластичных форм: формопласт (ПВХ), резина, силикон, полиуретан. Рассмотрим их достоинства и недостатки.

Формопласт (ПВХ)

   Самый дешевый и примитивный, но сложный в работе материал. Широко использовался до появления качественных эластомеров. Формопласт расплавляется и заливается при высокой температуре (до 200оС).

Важно четко выдерживать температурный режим, потому что при перегревании формопласт будет не пригоден к дальнейшему использованию, поэтому необходимо специальное плавильное оборудование с регулировкой температуры.

Матрицы из формопласта используются при отливке не выше 70оС.

   Формы выдерживают 450 — 1000 отливок. Рельеф повторяют на 95%. Легко перерабатываются (8 — 10 раз).

ДостоинстваНедостатки
  1. Дешевизна
  2. Прочность формы по сравнению с силиконовой
  3. Не требуется добавок — катализаторов, отвердителей. Это однокомпонентный материал
  1. Токсичен
  2. Значительная усадка при охлаждении, что приводит к потере геометрических размеров
  3. При заливке (изготовлении формы) может сильно прилипать к модели
  4. Нетермостойкий
  5. При низких температурах (-10…- 15оС) затвердевает
  6. Мягкость формопласта, приводящая к деформации бортов изделия в виде «пузырения»
  7. Нещелочестойкий материал, что делает невозможным его применение при работе с бетоном
  8. Требуется специальное оборудование
  9. Недолговечный материал

Резина

   Находит все большее применение при изготовлении форм методом горячей полимеризации под давлением. Формы изготавливаются автоматически на высококлассном оборудовании, что позволяет обеспечить стабильность их качества.

Изготовление форм. Выбираем материал

Литье металла в силиконовые формы

  ркенгр

кекрнке

В настоящее время практически каждый желающий может самостоятельно изготовить декоративный камень, тротуарную плитку, гипсовые фигурки, элементы фасада и тому подобное. Было бы желание. И знания.

   Можно заниматься литьем гипса, воска, мыла, различных смол и даже металла. В этом случае вам понадобятся специальные эластичные формы, которые вы также можете сделать «своими руками». Но какой материал использовать для изготовления формы? Современный мир предлагает достаточно много вариантов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

   Давайте разбираться. Первый фактор, определяющий нужный материал для изготовления форм — жесткость.

Силикон

   Эластомер популярный среди производителей форм, которые легко изготовить своими руками. Для создания формы используются двухкомпонентные силиконовые компаунды: основной силиконовый состав + катализатор.

Этот материал легко смешивается, допускает отклонение в дозировке компонентов. Формы застывают при комнатной температуре. Имеют среднюю прочность. Выдерживают до 2000 отливок в широком диапазоне температур заливаемого материала.

Если рассматривать качественный силикон на платиновой основе, то эти формы выдержат до 5000 отливок.

Достоинства

Недостатки

  1. Не токсичен (силикон широко используется в медицине, может иметь пищевой допуск)
  2. Практически не дает усадки
  3. Высокая точность слепка
  4. Не требует дополнительных смазок
  5. Допускает заливку в широком диапазоне температур (до 200оС и выше)
  6. Стойкость к агрессивным средам
  7. Простота в работе
  1. Низкая химическая стойкость к щелочным материалам
  2. Умеренная прочность, сравнимая с прочностью формопласта, но уступающая прочности полиуретана
  3. Появление пузырей на боковых сторонах декоративных изделий
  4. Сложность окраски готовых изделий
  5. Высокая цена

читать статью «Силикон для форм. Какой купить? Разбираемся»

Полиуретан

   Очень прочный заливочный двухкомпонентный материал для форм. Как и силиконовые, формы застывают при комнатной температуре. Необходимо четко соблюдать инструкции по смешиванию компонентов. При неправильном соотношении будет понижена прочность, непрореагировавшие компоненты вызовут разрушение формы.

   При открывании упаковки, все количество сырья необходимо использовать сразу же, то есть нельзя его делить на разные порции, так как полиуретановые компоненты взаимодействуют с воздухом, влагой — происходит изменение свойств компаунда.

   Под каждый материал следует выбирать конкретную марку полиуретана. Формы из полиуретана в основном предназначены для материалов, заливаемых при температуре до 70оС.

   Формы из полиуретана выдерживают до 4000 отливок.

Достоинства

Недостатки

  1. Высокие прочностные характеристики
  2. Большая гибкость
  3. Малая усадка
  4. Щелочестойкий материал
  5. Устойчив к агрессивным средам
  6. Точно передает рельеф поверхности
  7. Низкая цена (в два раза дешевле силикона)
  1. Токсичен
  2. Боится контакта с воздухом и влагой
  3. Нельзя делить на порции, необходимо использовать весь материал сразу же
  4. Сильно прилипает ко всем материалам, требуется большое количество смазки
  5. Наличие пузырьков воздуха на поверхности формы
  6. Сложность в работе
  7. Достаточно густой вязкий материал — сложно заливать

   P.S. Надеемся, информация была вам полезна. Подводя итог, хочется отметить, что какой бы материал вы не выбрали для работы, четко соблюдайте рекомендации производителя. Только так вы сможете верно оценить качество материала.

   В следующей статье читайте подробнее о полиуретане.

   Подписывайтесь на нас в  , ontakte . Следите за нашими новостями.

Сделай сам
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: