Способы дегазации при литье в силикон

Многие, особенно те, кто только начинает заниматься литьем материалов в силиконовые формы, сталкивается с тем, что формы или заливочный материал ведут себя не так, как планируется — они начинают пузыриться. Пузыри могут появляться как на форме, так и на отливках, делая их некачественными и зачастую даже непригодными для использования или продажи. Как этого избежать, расскажем в нашей статье.

Образование пузырей происходит при смешивании компонентов компаунда, таких как жидкий полиуретан, силикон для форм или пластик. Из-за большой вязкости материала при застывании воздух образует вкрапления, которые портят конечный вид, рельеф и в дальнейшем нарушают либо эстетику, либо функциональность конечного изделия. Так как предотвратить появление пузырей лишнего воздуха?

Дегазация при помощи давления

Давление — это другой отличный способ борьбы с пузырьками. Для этого вам понадобится барокамера или автоклав. Таким образом пузырьки воздуха вгоняются в определенное место формы и в дальнейшем их можно убрать, а можно растворить, если давление будет достаточно сильным. Чем больше давление, тем быстрее растворяются пузыри.

Дегазация при помощи вакуума

Наиболее распространенный, надежный и несложный процесс дегазации. Технология максимально простая: достаточно поставить смешанный материал в вакуумную камеры и откачать воздух. Но в таком случае теряется драгоценное «время жизни» смеси, надо успеть выгнать весь воздух, пока процесс отверждения еще позволяет залить материал в форму.

Вибрация

Еще один способ удаления пузырей из пластика. Каждый, наверное, замечал, что если постучать по бутылке с газировкой, то пузырьки оторвутся от стенок, на которых они “сидели” и устремятся вверх. Если форма простая, то бывает достаточным использование вибростола, чтоб получить готовое изделие без воздуха. Если нет вибростола, можно простучать форму, с еще жидким пластиком.

Мы придумали дешевое и простое решение для литейщиков небольших производств и на дому — конструкция из вакуумного колпака и платформы. Материал вакуумного колпака — стекло. Заливочная смесь не вступает в реакцию со стенками вакуумного колпака, а если и попали капли в момент дегазации, то легко удаляются скребком. Габаритные размеры Г*Ш*В : 220*220*280мм.

Так же подписывайтесь на нашу группу и инстаграм!

Способы литья металлов

Литье металлов — это заполнение жидким металлом формы, в которой он застывает и приобретает вид нужного нам изделия. Этот метод изготовления применяют в том случае, когда производство деталей достаточно сложное и делать их другими технологиями неэкономично. Процесс литья известен людям уже тысячи лет и используются в самых разных сферах — для производства технических изделий, в изготовлении скульптур, ювелирной продукции и инструментов.

Литье классифицируется по разным направлениям, в этой статье мы рассмотрим основные:

Литьё металла в землю.
Литьё в кокиль.
Центробежное литьё.
Литьё под давлением.
Литьё по выплавляемым моделям.

Литьё металла в землю

Технология литья в землю разбивается на несколько этапов: изготовление модели, подготовка оснастки, формовка земли в оснастке, отливка металла, извлечение и обработка получаемой заготовки. Форма используется для литья только один раз. Ее придется разрушить, чтобы извлечь отливку. Однако материал формовочной земли после переработки доступен для повторного использования.

Литье в кокиль

Литье в кокиль — это процесс литья, в котором используется многоразовая форма, чаще всего металлическая. Чаще всего для технологии литья в кокиль используют алюминий, медь, свинцовые сплавы, реже олово и цинк. Таким способом можно получить зубчатые колеса, кожухи редукторов, трубопроводную арматуру и поршни автомобильных двигателей. Основные преимущества — форму можно использовать не один раз, хорошая поверхность деталей и большая производительность.

Оставить заявку на литье металлов или получить консультацию:

zakaz@3dprintspb.com
+7 (812) 703-55-21

Изготовление деталей на заказ по образцу и запуск серийного производства

К нам, в 3Dprint обратились коллеги из i-treid.ru (занимаются ремонтом автомобилей Mercedes) с просьбой изготовить по образцу дорогостоящую деталь. Рассмотрим подробно как мы это делали.

Цель изготовления запчастей на заказ:

Получить качественную деталь не хуже, а даже и лучше, оригинальной!
Получить цену ниже стоимости оригинальной детали!
Обеспечить возможность ремонта детали в будущем!

Нам сделали запрос на изготовление коллектора и принесли оригинал детали.

Проблема данной детали в том, что она сделана в пластике. При нагреве и остывании пластик деформируется, а в последствии ломается. Это не самое оптимальное решение для автолюбителя, потому что неизбежно придется заменить эту деталь, на оригинальную, разумеется.

Еще один минус — эта деталь не продается отдельно, она продается в комплекте с алюминиевой деталью. Иными словами, если потребитель хочет поменять только сломанную деталь, происходит «навязчивый сервис» и его заставляют купить две детали. Будем ломать этот подход и делать качественные детали за меньшие деньги при увеличении срока службы, и возможностью дальнейшего ремонта.

Мы запросили у заказчика следующие компоненты:

Головку блока
Установленное доп. оборудование на головку блока
Вторую комплектную деталь которая продается в сборе с пластиковым коллектором.

Что мы использовали в работе

Признаюсь честно, мы пошли более долгим путем! Мы не стали делать 3д сканирование по одной простой причине — мы хотели упростить деталь. Деталь имеет внутреннюю полость и мы решили разбить ее на 2 части через прокладку. Делать будем сперва прототип из модельного пластика для примерки, потому как ребята из компании мерседес никому не показывают своих чертежей и размеров.

В этой статье мы опустим шесть неудачных опытных образцов.

Отправляем на фрезерный станок с ЧПУ. Делаем фрезеровку модельного пластика и смотрим косяки.

После полного понимания, что все детали готовы и хорошо сопрягаются, приступаем к исполнению финальной версии в металле. Как я и говорил ранее, делать будем из 2х частей: верх и низ, через прокладку. Начнем с простой нижней детали. Заодно сразу проверим все допуски и посадки. Заряжаем фрезерный станок и технолога. Фрезеруем в материале Д16Т.

Вроде получается неплохо. Теперь приступаем к изготовлению в металле верхней части детали корпуса.

После чего собираем комплект корпуса и основания и далее делаем прокладку методом лазерной резки. Собираем!

Теперь нужно собрать оставшиеся детали и проверить, все ли мы сделали правильно. А после поставить на подопытную машину и проверить, как будет вести себя машина.

Мы изготовили коллектор для автомобиля мерседес на заказ — собственно на этом работа нашей компании заканчивается. И дальше он передается компании заказчику данной разработки. И специалисты по ремонту и обслуживанию ставят данную деталь на машину. Но сперва снимают старые детали, отработавшие срок службы. Смотрим. Обратите внимание на то, что пластиковая деталь имеет неполное сопряжение и видимо образовался уже сильный зазор и обогащённая смесь не попадает в головку блока . Тем самым падает мощность, увеличивается расход.

Еще один важный момент: перегородки используемые в оригинальной детали внизу несут основную задачу распорки для боковых стенок! Мы вначале думали, что наклоны используемые в перегородках дают более правильное распределение воздуха. Решено было убрать их совсем, тем самым убрать любые преграды перед смесью. Жесткость алюминия при толщине 5 мм дает нам эту возможность! И это еще одно преимущество неоригинальной запчасти изготовленной на заказ, перед оригинальной.

Вот собственно и все пока на этом! Конечно, при установке возникли некоторые сложности и были небольшие доработки, которые мы учтем в дальнейшем. Машинка поехала и после того, как она проехала 20 000 км коллектор был снят и собрана вся необходимая информация для того, чтобы внести правки. Но, несмотря на это, отзывы водителя были положительными.

Результат

Машина стала приёмистой, увеличилась мощность.
Срок службы данной детали увеличился.
Деталь стала ремонтопригодной.
Деталь будет стоить дешевле оригинала.

А мы в свою очередь, получили бесценный опыт по производству детали для автомобиля с красивым женским именем Мерседес.

Цель достигнута работы продолжаются.

Данная статья несет только ознакомительный характер! Любое использование не оригинальных частей — является ответственностью только самого потребителя.

По этому поводу, приглашаем к совместному сотрудничеству организации, которых интересует импортозамещение запасных частей, а также изготовление деталей под заказ!

Продолжение

После изготовления опытного образца коллектора методом фрезеровки на станке с ЧПУ. Ребята из компании Инцитат-Трейд сделали ряд экспериментов (была установка детали на машину и пробег составил порядка 100 000 км) и далее комплект деталей был снят и уже нашей компанией проведена доработка 3д модели (исправлены ошибки и доработаны недочеты).

После чего были выполнены литьевые припуски на обрабатываемые участки и учтен % усадки металла после литья + % усадки воска (если литье будет по выплавляемым моделям). Мы не стали закладывать % усадки воска потому как толщина стенки детали достаточно толстая, по ТЗ давление не более 1 атмосферы. Ниже фото 3д модели с прибылью.

Далее на основе этой модели создаем пресс форму. Пресс форма будет составной потому как туда будет задуваться или пенополистирол, или заливаться воск. Соответственно в первом случае будет литье по выжигаемым моделям (литье по ГАЗ моделям), во втором литье по выплавляемым моделям. Ниже фото пресс формы с удаленными частями.

Ну собственно пишем уп (управляющие программы) на фрезерный станок с ЧПУ и ставим заготовки. Ниже скрин работы программы по написанию технологом управляющей программы для обработки детали на станке с ЧПУ.

Пресс форма должна быть идеальной для длительного срока годности!

Далее мы делаем со всеми сборными деталями и собираем в единое целое))) Смотрим:

Все пресс форма в сборе предлагаю сделать первую заливку воска и проверить съем. Съем прошел удачно значит форма по воску будет работать хорошо. Немного доработаем.

Аргоновая сварка всегда под рукой! =) Как говорится плохой фрезеровщик всегда становится хорошим слесарем)

А теперь приступаем к литью металла по выжигаемым моделям, и собственно к тиражной части нашего рассказа, смотрим. Мы не будем показывать все, ускоримся потому как говорить и показывать можно бесконечно.

Уже где-то прокрадывалась радость что проект близится к концу. Оставалось проверить как метал отлился, видимых дефектов и раковин не было, и была надежда, что внутри после обработки все хорошо.

Цель работы компании «3DPrintspb» в данном проекте — используя современные технологии, помочь аналогичным компаниям дать качественный продукт конечному потребителю.

Вакуумное литьё пластмасс

Не спроста технология литья приобретает все большую популярность. При необходимости получения малой серии отливок из пластиков часто нерентабельно изготавливать металлическую пресс-форму, не говоря уже о том, сколько это обычно занимает времени. Поэтому, опытные образцы изделий, которые при большой серийности изготавливаются из термопластиков, часто получают путем литья полиуретановых смол в силиконовые формы под вакуумом. Ключевые преимущества этой технологии – это малые затраты времени и умеренная стоимость. Достаточно широкий выбор полиуретановых смол, как правило позволяет подобрать материал, близкий по своим физико-механическим свойствам к термопластикам.

Трехмерные принтеры Objet очень хорошо подходят для создания мастер моделей, по которым затем изготавливаются силиконовые формы. Благодаря гладким поверхностям и точности изготовления мастер моделей конечные отливки обладают высоким качеством. Так же хочется отметить достаточную простоту процесса и возможность производить силиконовые формы с минимальным количеством специализированного оборудования – необходимо иметь только вакуумный шкаф и миксер для заливки полиуретановых смол.

В методе вакуумного литья существует один интересный секрет. Он может пригодится некоторым «кустарщикам», которые льют пластмассу (смолу) в домашних условиях на коленках. Итак, перед тем, как я вам все это расскажу, будет небольшое вступление. На сегодняшний день, литьё пластмасс в силиконовую форму самый быстрый и недорогой метод получения пластиковых изделий, и в этом его преимущество. Достаточно одной мастер модели, чтобы получить небольшую серию копий. И так напомним, что на сколько будет качественная мастер модель, тем качественнее будут отливки. Все дефекты мастера автоматически будут видны на копиях — это правило надо усвоить рас и навсегда.

Итак, приступим к выполнению подготовительных работ по изготовлению силиконовой формы для дальнейшего процесса литья пластмасс. Берем нужную нам деталь и определяем, где будет линия разъема. Это важный момент, потому как неправильное определение линии разъема может, при создании формы, пагубно сказаться как на мастер модели, так и на отливках. Мастер модель можно утратить при вынимании из формы, а отливки при литье могут быть не качественными.

Определив линию разъема берем скотч и проклеиваем аккуратно линию разъема в соответствии с картинкой. Наверно вы зададите вопрос а для чего мне клеить эту ленту, если я и так использую прозрачный силикон и при разрезании силиконовой формы мне все прекрасно видно. Да это верно, но все мы люди и махнуть скальпелем не верно можно, необратимо сделать зарез или на лицевой поверхности формы или еще чего нибудь лишнего отрезать. Знал бы где упал соломки бы подстелил. Клейте)))

Почему эта кромка так важна? Потому что при сборке деталей вам не потребуется напильником подгонять детали. Заранее продумав все нюансы Вы увеличите качество литья и уменьшите время на зачистку облоя, тем самым повысите свою производительнось. Еще один фактор: чем меньше непонятных выступов при закрывании в форме тем качественнее получаются отливки (Все это зависит от качественной линии разъема — кто долго запрягает тот быстро едет). И так производительность стала выше значит вы экономите.

Так теперь ставим литник. Внимание литник должен быть жирным (в разумных пределах) потому как это основное сопло через которое будет поступать материал. Выбираем место для литника. Как правило это центр детали либо самая низшая точка детали.

Теперь делаем опалубку и подвешиваем деталь как показано на рисунке. Метод с лентой в месте разъема позволит делать формы с заливкой в один раз. Конечно некоторые могут не согласится с тем что написано в этой статье. Кто-то делает составные формы и заливка силиконом детали происходит в 2 этапа, я знаю сложные формы они делались в 3-5 этапов, но мы рассматриваем максимально короткий путь. Каким идти решать вам. Мы просто стараемся уберечь Вас от граблей, на которые вы можете наступить.

Замешиваем 2х компонентный силикон, для технических изделий мы рекомендуем использовать силиконы с ничтожно малым коэффициентом усадки. Как правило это силиконы на платиновой основе. Они достаточно дорогие. И заливаем))) Теперь можно поставить залитую опалубку и дождаться полимеризации нашей пресс-формы. Как правило это 16-24 часа в зависимости от температуры. Чем выше температура тем скорость полимеризации выше.

Достаем нашу прессформу берем скальпель и делаем разрез. Но разрез должен быть зигзагообразный. Эти зигзаги будут выполнять роль ключей. И наша форма будет правильно позиционироваться при сборке.

Теперь можно до конца просушить пресс-форму в раскрытом виде для того чтобы все пары с поверхности ушли и не воздействовали на литьевой пластик. Собственно Форма готова к употреблению. Хороших Вам отливок.

Наша компания предлагает широкий спектр услуг в сфере производства:

Звоните или пишите нам, и мы расскажем, какое бывает литье, какие технологии в нем используются и какой метод подходит для вашей задачи лучше всего!