Лиття в силіконовій формі: обладнання. Вакуумне лиття в силіконові форми

Для виготовлення невеликої кількості пластикових заготовок найчастіше використовується вакуумне лиття в силіконові форми. Даний метод досить економічний (виготовлення металевої форми вимагає більшої кількості як часу, так і грошових коштів). До того ж силіконові форми використовуються багаторазово, і це теж значно здешевлює виробництво.

Лиття пластмас

Суть методики лиття пластичних мас полягає в наступному. Розплавлений матеріал знаходиться у шнеку агрегату (спеціальне обладнання для лиття в силіконові форми). Під впливом поршня маса рухається по ливникових каналам, потім заповнює простір прес-форми. Таким чином можна отримати виливок. При нагріванні пластику атоми, з яких він складається, починають рухатися хаотично і безладно. Однак при охолодженні починають утворюватися центри кристалізації. У стінок форми відбувається зростання кристалів, далі такий процес відбувається і всередині виливки. На даному етапі дуже важливо дотримуватися температурного режиму, правильно підібрати час витримки. Інакше лиття пластмас у силіконові форми буде неякісним, з видимими слідами шлюбу. Але, перш за все, слід виготовити самі форми, в які і буде заливатися маса для кристалізації.

Технологія створення форм для лиття

Існує кілька способів створення силіконових форм. Перший з них - суцільна заливка. Цей метод підходить для простих конструкцій: рельєфів, сувенірної продукції, двомірних деталей. Модель поміщається в опалубку, заливається силіконом. Роз'ємні форми виготовляють подібно попереднім, використовуються для більш складних форм. Двоскладні форми виробляються в кілька етапів. Спочатку заливається перша половина заготовки, після затвердіння силікону форму перевертають і аналогічно роблять другу частину. Дуже важливо при даному способі на основі позначити спеціальні замки (лиття в силіконовій формі даного типу має відбуватися без її зсуву). Найбільш точно повторює всі деталі заготовки форма «в намазку». На деталь за допомогою пензлика наноситься досить в'язкий силікон. Процес відбувається в кілька етапів, це необхідно для повного повторення всіх дрібних нюансів вироби. При цьому сама форма досить тонка - від 3 мм. Щоб вона тримала форму, на заключному етапі створюється зовнішня тверда оболонка.

Силікон для виготовлення форм

Вакуумне лиття в силіконові форми передбачає використання різних матеріалів для створення матриць. Один з них - силікон типу Mold Star. Застосовується для суцільної заливки, досить міцний і гнучкий. Затвердіння відбувається при кімнатній температурі. Для методики «в намазку» найчастіше використовують серію Rebount. Даний силікон має велику в'язкість, яку можна контролювати і за допомогою згущувача. Лиття в силіконовій формі подібного роду дозволяє отримати якісну, міцну матрицю, і, відповідно, надточну деталь. Існують і напівпрозорі силікони, які ідеально підходять для розрізних форм.

Матеріали для лиття

Як правило, для виготовлення самих деталей використовується поліуретан. Матеріал має високу ударною міцністю, твердістю, пружністю. Більш високими показниками міцності на розтяг, розрив володіють гуми поліуретанові. Використовують їх при виготовленні різних стрічок, циліндрів, штампів, прокладок, втулок. Ще для лиття застосовують і прозорий пластик. Він досить стійкий до ультрафіолетових променів і зберігає свою прозорість навіть при фарбуванні. Область застосування - лінзи для різних випробувань, дослідні зразки в медицині, виготовлення сувенірної продукції і т. П. Як правило, лиття в силіконовій формі припускає використання двокомпонентних сумішей, до складу яких входять безпосередньо пластик і каталізатор.

Лиття пластика в силіконові форми. Устаткування

Дрібносерійне виробництво литих заготовок - це технологічний процес, який дозволяє отримати партію точних копій деталі будь-якої складності. Дуже часто методика використовується для отримання дослідних зразків, які тестують перед запуском серійного виробництва, відпрацювання зовнішнього вигляду, дизайну.

Промислове лиття пластика в силіконові форми обладнання передбачає наступне: вакуумна камера (ливарна машина), термошкаф, вакуумний змішувач (міксер). Силікон спочатку підготовляється у вакуумній камері, де відбувається процес дегазації матеріалу. Це необхідно для запобігання утворення бульбашок на формі. Після того як була виготовлена форма для лиття та попередньо нагріта, змішуються безпосередньо поліуретани (або смоли для кінцевої деталі). Відбувається цей процес у вакуумній камері. Через літник суміш заливається в форму. Для кінцевої обробки необхідно заготовку помістити в спеціальний термошкаф, де відбувається остаточне твердіння вироби при температурі в 70 ° С.

Вакуумна камера. Основні характеристики

Як правило, в масштабах виробництва використовується автоматичне лиття в силіконові форми. Обладнання, а саме вакуумна камера, дозволяє контролювати і температуру, і швидкість лиття. Від оператора не потрібні особливі навички і знання, так як все управління походить від оперативної системи, яка має як автоматичне, так і ручне перемикання. Існує можливість і редагування заданої програми. Різні модифікації камер здатні виробляти заготовки до 5 кг (наприклад, камера СТ-02). Установка оснащується ліфтом для підйому силіконових форм. Варто відзначити, що система СТ-02 дозволяє використовувати як невеликі, так і досить важкі матриці.

Ще один варіант - камера MCP. Дане обладнання для лиття в силіконові форми дає можливість виготовляти деталі з тонкими стінками і складною конфігурацією. Здійснюється цей процес завдяки диференціальному тиску. Потім отриманий виливків витягується, і надалі він твердне на повітрі. Вакуумне лиття в силіконові форми для деяких видів пластмас завершується в термошкафах, які забезпечують рівномірне прогрівання повітря, і, відповідно, заготовки.

Остаточна обробка литої заготовки

Після того як пластична маса повністю твердне, її обережно виймають з форми. Відбувається механічна обробка поверхні, видаляються і зачищаються виступи, шліфуються нерівності. При необхідності заготівля покривається або фарбою, або іншим захисним матеріалом. Необхідно очистити і силіконову форму, видалити залишки пластмаси. Далі її промивають, готуючи до подальшого використання. Варто відзначити, що лиття пластика в силіконові форми передбачає кількаразове використання матриць (від 20 до 80 разів).

Головні переваги методу

Дрібносерійне виробництво динамічно розвивається, воно дозволяє якісно оцінити ринок збуту, протестувати продукцію, створити унікальні авторські роботи в невеликій кількості. Силіконові форми, які використовують при литті пластмас, дають можливість повністю копіювати текстуру, форму, конструкцію заготовки. Деталь легко звільняється від матриці, яку до того ж можна використовувати неодноразово. Виливки мають мінімальну кількість дефектів поверхні, оптимальні фізичні і механічні властивості. До того ж у ряді випадків в силіконові форми можна залити навіть метал.

Але головна перевага, яку має лиття в силіконові форми - ціна. Постачальники даної послуги вказують, що кінцева вартість заготовки буде залежати і від матеріалу пластика, і від об'ємних параметрів деталі (наприклад, заготівля розміром 10 * 10 * 10 см може обійтися в 1500 рублів). Сам силікон можна придбати і від 500 рублів за кілограм, пластик - від 700 рублів. Вартість же металевих форм досить висока, часом їх використання просто неефективно (якщо тираж становить кілька одиниць). А силіконові матриці придатні і в домашньому використанні, купувати дороге обладнання зовсім не обов'язково. Варто тільки самостійно зробити макет, враховувати час життя поліуретанів (період, коли вони залишаються рідкими і придатними для заливки), дотримуватися всі технологічні нюанси - і лиття в силіконовій формі можна буде здійснювати навіть вдома. Згідно з розрахунками, вартість однієї заготовки в даному випадку - близько 70-140 рублів.