г. Нижний Новгород, ул. Зайцева, д. 31

413-19-81
413-66-50

[email protected]

Пластиковые формы для литья


Литье пластмасс в силикон — доступное мелкосерийное производство в домашних условиях

Многие из тех, кто печатает на 3D-принтере сталкиваются или с необходимостью получить партию моделей в короткие сроки, или скопировать удачно получившуюся деталь, или получить изделия с прочностными характеристиками, превосходящими таковые у пластиков для домашней 3d-печати.

3D-принтер далеко не всегда способен выполнить такие задачи, но отлично подойдет для создания единственного образца, или мастер-модели. А дальше на помощь нам приходят материалы производства компании Smooth-On, наверное, самого популярного производителя материалов холодного отверждения.

В этом обзоре мы сравним самые основные и популярные силиконы, полиуретаны и добавки к ним, кратко посмотрим на основные способы создания форм и изделий, подумаем, где это может найти применение и, наконец, создадим свою силиконовую форму и модель.

Перед написанием этого поста мы прошли трехдневный тренинг у официального дилера Smooth-On в России, чтобы разобраться во всех тонкостях литья в силикон.

Обзор процесса

Процесс создания изделий методом литья практически всегда одинаков: создаем модель, с её помощью создаем силиконовую форму, заливаем в нее материал, получаем изделие. Но в зависимости от модели, необходимых свойств, количества отливок, каждый этап может кардинально меняться. Существует несколько способов как создания формы, так и готового изделия.

Пару слов о подготовке моделей, напечатанных на 3D-принтере. Компания Smooth-On обратила своё внимание на эту технологию и выпустила специальный лак под названием XTC-3D. Он прекрасно сглаживает характерные для напечатанных моделей огрехи, видимые слои, которые обязательно перейдут на силиконовую форму, и придает поверхности гладкость и глянцевый вид.

Подробный обзор XTC 3D Вы можете прочитать здесь.

Методы создания форм

• Сплошная заливка

Самый простой способ: модель помещается в опалубку (специальную герметичную емкость из обычного оргстекла, пластика или другого материала), фиксируется в ней и заливается силиконом. Хорошо подходит для простых двухмерных моделей, рельефов, сувенирной и брендинговой продукции. • Разрезная форма

Аналогичен предыдущему, только модель размещается с учетом того, что форма будет разрезаться полностью или частично для облегчения съема. Модель может быть подвешена с помощью проволоки или размещена на тонкой опоре. Способ предназначен для более сложной геометрии, технических изделий, сложных фигур. • Двухсоставная форма

Это один из самых сложных способов. Заключается в помещении модели на глиняную или пластилиновую основу, которая делит силиконовую форму пополам. На основе размещаются специальные замки, которые будут обеспечивать точное совмещение двух форм и отсутствие смещений. Вокруг основы собирается опалубка, герметизируется горячим клеем или пластилином, и в неё заливается первая половина формы. Затем, после отверждения силикона, форма переворачивается, глина или пластилин счищаются, силикон покрывается разделительным составом, и заливается вторая половина формы. • Метод «в намазку»

Этим методом создаются так называемые «чулочные» формы, когда силикон точно повторяет форму объекта и имеет толщину от 3 мм до нескольких сантиметров. Для создания формы «в намазку» необходим достаточно вязкий силикон, который бы не стекал с модели. Можно использовать как специально предназначенные для этого силиконы, называемые тиксотропными, так и обычные, но модифицированные с помощью загустителей. Силикон наносится кисточкой или шпателем в несколько слоёв, в которых чередуется вязкость и скорость отвердевания, чтобы форма была максимально детализированной и прочной. После того, как все слои готовы, с помощью специального состава создается жесткая внешняя оболочка, которая будет держать форму.

Методы заливки пластиков

Самый простой метод заключается в обычной заливке пластика в форму, он подходит для домашнего использования и позволяет достичь приемлемого качества. Но, по необходимости, для более качественного результата возможно использование установок высокого давления, что позволит практически полностью убрать пузырьки воздуха. Для этого форма вместе с залитым пластиком помещается в камеру, в которой создается повышенное до 4 атмосфер давление. Форма должна оставаться в камере все время отвердевания полиуретана. При таком давлении пузыри уменьшаются до почти невидимых глазу размеров, что значительно повышает качество изделия. Еще один метод, так называемая заливка «в обкатку», используется для создания полых изделий. В форму заливается небольшое количество пластика, около 10% от общего объема, отверстие для заливки закрывается, и начинается вращение формы по всех плоскостях, вручную или на специальной ротационной машине. При этом пластик отвердевает на стенках формы, создавая полую модель, что позволяет существенно снизить вес изделия и экономить материал.

Обзор силиконов

• Серия Mold Star 15, 16, 30

Силиконы для создания форм на основе платины. Застывают при комнатной температуре, образуют прочную, гибкую и очень детализированную форму. Предназначены для литья силикона, полиуретана, смол, полиэстера, воска и других материалов. Химически чувствительны и не способны работать с латексом, серой и некоторыми другими соединениями. Самые базовые и основные силиконы, способные решать большинство задач. Цифра в названии отражает твердость по шкале Шор А. Обладает низкой вязкостью, что позволяет в большинстве случаев работать без оборудования для дегазации. Материал двухкомпонентный, части смешиваются в удобном соотношении 1:1 по объему. В основном предназначены для создания форм методом сплошной заливки.

• Серия Rebound 25, 40

Серия силиконов для создания форм методом «в намазку», который состоит в том, чтобы наносить силикон кистью или шпателем на поверхность модели. Обладает высокой вязкостью, возможностью модификации свойств с помощью загустителей и ускорителей для создания качественной многослойной формы. Двухкомпонентный, смешивается в соотношении 1:1 по объему. • Серия Equinox 35, 38, 40 Силиконовые пасты с временем жизни 1, 4 и 30 минут. Предназначены для ручного смешивания, по консистенции напоминают густое тесто. Цифры соответствуют твердости по Шору А. Обладает крайне высокой прочностью на разрыв и долговечностью. В отвержденном состоянии является безопасным для заливки шоколада, карамели и других ингридиентов.

• Серия SortaClear 18, 37, 40

Серия полупрозрачных силиконов. Такая особенность, как оптическая прозрачность, используется для создания сложных разрезных форм — изделие прекрасно просматривается, что позволяет сделать точный разрез. Как и серия Equinox, является безопасным при контакте с пищевыми продуктами.

Также к силиконам существует большое количество добавок, обладающих самыми разными эффектами. Accel-T и Plat-Cat являются ускорителями отверждения, Slo-jo — увеличивает время жизни силикона, Thi-Vex увеличивает вязкость силикона и позволяет намазывать его кистью или шпателем на модель, Silc-Pig — это концентрированные пигменты для окрашивания.

Обзор полиуретанов

• Серия Smooth-Cast

Самая основная и популярная серия полиуретанов для создания конечных изделий. Линейка включает в себя более 10 наименований различных пластиков с самыми разными свойствами, позволяющими подобрать материал именно для Вашего проекта. Например, Smooth-Cast 300 обладает коротким временем жизни в 3 минуты и временем отверждения в 10 минут, что позволяет быстро воспроизводить большие партии деталей. Smooth-Cast 305 аналогичен предыдущему, но «живет» уже 7 минут, что позволяет провести дегазацию смешанных компонентов и получить еще более качественное изделие. ONYX обладает глубоким черным цветом, которого не достичь с помощью красителей, 65D ROTO предназначен для создания полых моделей с помощью метода «в обкатку», 325 незаменим для точного воспроизведения цвета, 385 отверждается практически без усадки и максимально точно копирует изделие.

• Серия TASK

Серия полиуретанов специального назначения. Разработана для промышленного применения и обладает специфическими свойствами для конкретных задач. Для Вашего удобства мы сформировали специальные фильтры по сферам применения: • Пищевые:

Smooth-Sil 940, серия Sorta Clear, серия Equinox, TASK 11.

• Архитектурные, заливка бетона и других абразивных материалов:

Серия VytaFlex, серия Brush-On, серия Ez-Spray, серия PMC.

• Медицинские: симуляция тканей и органов Серия Dragon Skin, добавки Slacker, Ecoflex 0030, Ecoflex Gel, Body Double. • Прототипирование:

Практически любые полиуретаны и силиконы, в зависимости от задач и требований. Серии Mold Max, Mold Star, Smooth-Cast, TASK.

• Спецэффекты и грим: Skin Tite, Body Double, Dragon Skin, Alja-Safe, Ecoflex, Soma Foama, Rubber Glass, Encapso K. Стоит отметить, что это деление все же условное, и дано, чтобы примерно представить возможности широкого ассортимента компании Smooth-On.

Обзор процесса

Мы будем использовать только те материалы и оборудование, которые можно применить в домашних условиях. Мы попробуем создать самую сложную в изготовлении двухсоставную форму. Нам понадобятся:

• Платиновый силикон Mold Star 30

• Заливочный полиуретан Smooth-Cast 300 • Лак для 3D-моделей XTC-3D • Упаковка виниловых перчаток • Несколько одноразовых пластиковых стаканчиков • Емкости для смешивания • Термоклеевой пистолет • Материал для опалубки (пластиковые панели) • Скульптурная глина • Несколько малярных кистей

В роли мастер-модели выступит модель довольно популярного среди печатников тестового болта. Мы распечатали его черным PLA пластиком на Picaso 3D Designer с толщиной слоя 100 микрон. Сделали мы это специально для того, чтобы продемонстрировать эффект XTC 3D, поскольку далеко не каждый 3D принтер может печатать с качеством 50 микрон.

Далее — обработка, чтобы отлитая модель не переняла слоистость напечатанного объекта. Обрабатываем болт лаком XTC-3D (подробнее об этом процесс можно прочитать тут), а затем шкурим, чтобы получить гладкую матовую поверхность.

Теперь модель готова к заливке силиконом. Помещаем её на глиняную основу, с помощью которой мы создадим силиконовую форму из двух частей.

Модель должна быть погружена в глину ровно наполовину, так что начинаем процесс выравнивания глины. Края должны быть максимально ровными и полностью прилегать к модели, от этого зависит качество разделения силиконовых половинок. Убираем лишнюю глину и заключаем модель в пластиковую опалубку.

Все стыки пластика обрабатываем термоклеевым пистолетом и закрываем опалубку, окончательно обрабатываем глиняную основу, делаем в ней выемки для замков.

Все готово к заливке силикона. Поскольку двухкомпонентные силиконы и полиуретаны склонны к разделению на фракции, перед каждым использованием их необходимо тщательно перемешивать в емкости. После перемешивания отмеряем равное количество двух компонентов по объему и приступаем к смешиванию.

Для данной марки силикона дегазация в вакуумной камере необязательна, что очень удобно: исключены появления пузырьков, которые могут испортить нашу форму. Медленно заливаем силикон в опалубку, в самую нижнюю её точку.

И оставляем застывать. Время застывания для этой марки силикона составляет 6 часов. По истечении этого времени освобождаем модель от опалубки.

Затем убираем глину, тщательно очищаем модель от её остатков, смазываем силикон разделительным составом. В случае его отсутствия, можно использовать и обычный вазелин, но качество будет немного хуже.

И дальше полностью повторяем процесс, заливая вторую половину силиконовой формы.

Спустя еще 6 часов силиконовая форма готова. С помощью лезвия аккуратно разъединяем половинки, вынимаем деталь и оцениваем, что у нас получилось.

Хорошо видны замки, закладывавшиеся в глиняной основе, хорошая детализация, несмотря на то, что разделительная линия проходила по довольно сложным местам, вроде вдавленных букв. На самом деле, для данной модели это не самый оптимальный способ создания формы. Но нам было интересно протестировать именно этот метод, несмотря на сложности. Итак, все готово к заливке полиуретана. Соединяем две половинки формы, используя элементы опалубки для жесткости, скрепляем с помощью резинок, скотча или другим способом, и приступаем к подготовке полиуретана. Хорошо перемешиваем оба компонента, встряхивая их в течение 5-10 минут. После этого даем немного отстояться, чтобы вышли образовавшиеся пузыри. Все остальное точно так же, как и с силиконом: отмеряем равное количество по объему и смешиваем их. А дальше действовать нужно быстро: время жизни этого полиуретана составляет всего 3 минуты, а время начинает идти сразу, как вы смешали два компонента вместе. Так что мешаем быстро, но аккуратно, чтобы не создавать лишних пузырьков, и сразу заливаем в форму. Примерно через 3 минуты, в зависимости от объема материала, произойдет быстрое схватывание пластика, а через 10 минут деталь готова к извлечению.

Модель готова. Переданы абсолютно все детали оригинала.

Заключение

Хочется отметить, что поистине огромные возможности использование материалов Smooth-On открывает в совокупности с 3D-печатью.

Теперь Вы можете получать изделия из огромного количества материалов с самыми различными свойствами, а не ограничиваться лишь классическими PLA и ABS. К тому же, доступным станет мелкосерийное производство: распечатав всего один экземпляр и должным образом его обработав, Вы сможете в довольно короткие сроки создать необходимое Вам количество копий в домашних условиях. Для достижения приемлемого результата вовсе не обязательно использование дорогостоящего оборудования.

В случае если Вам необходимы услуги мелкосерийного производства Top 3D Shop к вашим услугам.

habr.com

Производство силиконовых форм для литья из пластика

Литье пластика в силиконовую форму — метод мелкосерийного производства изделий. Он довольно быстрый, и дает возможность произвести ограниченный тираж изделий в относительно короткие сроки. Литье в силикон подходит для прототипирования и тестирования сырых устройств, метод идеален для стартапов. Также литье в силикон используют когда нужно небольшое количество изделий, но они довольно громоздкие для 3D-принтера.

Литье в силикон является хорошей опцией, если нужно несколько пластиковых корпусов на уникальные приборы. В таком случае удобнее отлить корпус в силикон, а не печатать его. Металлическая пресс-форма также не является вариантом в этом случае, так как она стоит больше, а использовать ее вновь не выйдет. Еще один аргумент в пользу литья в силикон — качество изделия, оно будет выше, в сравнении с 3D-печатью.

Студия промышленного дизайна КЛОНА предоставляет услуги литья в силикон в Москве и Питере. Заказать литье силиконовой формы вы можете написав в окно связи с менеджером. Он уточнит детали и составит коммерческое предложение.

Читайте также: Промдизайн: 7 новых продуктов, которые упрощают жизнь

klona.ru

Изготовление матриц для литья силикона

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

55

Краткая предыстория. Стала перед нами задача: изготовить энное количество резиновых кнопок от ключей автомобиля по образцу. Пробовали мы их печатать на 3D принтере из резинового филамента, но качество не устроило. Тогда-то и пришла мысль реверсировать технологию литья в силикон. Что из этого вышло, читайте под катом.Очень много фото.Обзор технологий

Литьё пластмасс под давлением

Не совсем резина, но суть та же: специальная машина - термопластавтомат (ТПА) - доводит сырье (2) до температуры плавления и через выходную фильеру (3) впрыскивает расплав в пресс-форму (4,6). Как правило, в качестве исходного сырья используются термопласты.

Плюсы: технологичность, высокая скорость получения изделия, широчайший перечень материалов, высокое конечное качество, высочайшая степень детализации. Минусы: сюда же - технологичность, неоправданно высокая стоимость для домашнего применения, большое потребление электроэнергии, окупаемость исключительно на больших тиражах.

Литьё в силиконовые формы

Технология проста и изящна, кто желает ознакомится подробнее, может пройти по ссылкам в заголовке, ну а здесь приведу краткое описание. Мастер-модель помещают в ванночку и заливают жидкой силиконовой смесью, спустя некоторое время силикон затвердевает. Получившееся абы-что разрезают и достают из него мастер-модель. Благодаря своим физическим свойствам, силикон сразу же принимает изначальную форму с пустотелостью в виде мастер-модели, куда и следует заливать что угодно твердеющее. Затвердевшее что угодно, извлекают тем же путем, что и мастер-модель.

Плюсы: простота, дешевизна, повторяемость. Минусы: не все так просто, пузыри в изделии, местами довольно длительный процесс, ограниченный спектр материалов, грязища - потом ходишь и ко всему прилипаешь.

Итак, поехали! Потренировавшись немного на кошках, было принято решение изготовить матрицу не на основе силикона, а на основе тех же пластиков, что льют в эти самые силиконы. Принцип здесь тот же: два компонента реактопласта смешиваем между собой и заливаем в готовую матрицу до отверждения. Есть ряд причин, почему я решил не использовать силикон в качестве матрицы. Во-первых, даже при использовании большого количества разделяющей смазки не всегда удавалось нормально оторвать модель от матрицы, несколько штук пришлось выкинуть. Во-вторых, силиконовые матрицы довольно быстро приходят в негодность, особенно если их кипятить для ускорения процесса полимеризации. В-третьих, силикон все же деформируется, особенно если выжимать пузырьки воздуха вручную, а не компрессором. В-четвертых, у меня было много пластика и мало силикона, правда, после нескольких неудачных попыток успеть влить смесь в матрицу до ее полимеризации, ситуация изменилась на противоположную. Ну и в-пятых, просто хотелось 'как на заводе'. Классическая пресс-форма состоит из матрицы (как правило, нижняя часть) и пуансона (обычно верхняя, создающая давление, часть). Начать я решил с изготовления матрицы, в которую и будет 'влита' мастер-модель.

Сразу прошу прощения за возможную скрытую рекламу на визитках, постарался все убрать пот каты, изначально не ставилась цель размещать пост здесь. Как видно, сама деталь небольшая, а значит в качестве опалубки можно использовать ламинированные визитки. Ламинация, помимо эстетически гладкой поверхности, позволяет обойтись без использования разделяющего состава. Отталкиваясь от предыдущего опыта, я решил что модель будет не просто лежать задней частью на визитке, а на небольшом пластилиновом возвышении. В результате изделие будет как бы утоплено в ванночке, что даст дополнительную возможность избежать пузырей.

Приклеил суперклеем к пластилину, иначе не клеится.

Ванночка наизнанку Заклеиваем отверстия Результат Для прижима пуансона, я решил в матрицу 'влить' четыре шпильки по краям. Суть такова: задняя часть кнопок, та, что приклеена к пластилиновой ванночке, есть ответная часть для пуансона, к которой он будет прижиматься. Соответственно в эту же часть мы будем 'вливать' резьбу.

На фото часть резьбы закрыто трубкой, это ответная часть пуансона.

Поскольку очень сложно на глаз выставить параллельность шпилек, на другой визитке я продырявил в тех же местах отверстия и собрал что-то вроде вот такого каркаса: Как видим, концы с резьбой обращены внутрь матрицы.

Результат с опалубкой будет выглядеть уже так:

В качестве непосредственно материала для заливки я использовал то, что рекомендовал продавец со словами: 'Держит 120 по цельсию и твердеет за три минуты'. Собственно, сие представляет картонную коробочку с двумя баночками желтого и синего цветов по пол-литра каждая. Жижа в баночках прозрачная, одна жиже другой. Ну то есть содержимое синей банки более густое, а содержимое желтой банки имеет желтоватый оттенок. После полимеризации состав теряет прозрачность и становиться, даже и не знаю как выразиться иначе, но нежно белым. Хим состав толком не известен, на желтой написано: 4,4′-Methylenebis(phenyl isocyanate) и предупреждение о срочной и неумолимой гибели в самых страшных муках, если вдруг что. Зато синяя баночка нам сообщает, что 'No hazardous ingridients', но WARNING таки имеется и на ней. Так или иначе, но детей Советского Союза не запугать такими пустяками, а значит работать будем с тем, что имеем.

Собственно, фото банок:

Мешать все это дело необходимо в пропорции один к одному, что чертовски удобно, в отличии от силикона, в который надо влить 3-4% катализатора. Поди отмерь, когда конечное изделие весит полграмма!

Познавательная страничка

Если смешивать в любых пропорциях разные варианты содержимого из всех четырех баночек (желтой, синей, силикон и катализатор силикона), то не произойдет ровным счетом ничего. Ибо фазы жидкостей не совпадают и они не смешиваются. Зато, если смешать все вместе, да еще и в нужных пропорциях, мы получим невнятную массу, похожую на очень хрупкий пенополиуретан.Итак, поехали!

Готовим пропорции:

Смешиваем: При помощи банки и компрессора от холодильника обезгаживаем (избавляемся от газов то бишь) : И... ...не успеваем ничего сделать. Смесь затвердела.

Зато теперь у меня есть красивое абы-что и минус одна пятая пластика:

Это, кстати, весьма важный момент: необходимо точно знать и быть уверенным в том, что именно ты собрался делать. Если весь процесс выполняется вручную, включая смешивание, дегазацию, переливание туда-сюда, надо понимать, что время жизни смеси должно быть достаточным для выполнения всех этих процедур. Ну и масса мелких моментов, которые сложно предусмотреть, не имея печального опыта или совета бывалых. Например, камера дегазации. Я ее собрал на коленке из компрессора от холодильника и стеклянной банки с крышкой. Вроде ничего сложного, но сразу же вылезла масса багов. Первое - из банки невозможно достать руку, если в это время держать стаканчик.

Вот как-то так я выглядел, когда в первый раз попытался это сделать:

Второе - шланг от компрессора входит ровно в центр крышки от банки, соответственно, при нормализации давления воздух с силой бьет ровно в центр смеси. Как результат, минус вторая пятая часть пластика и белые, непрозрачные стенки банки. Третье - шланг короткий и твердый, так и норовит опрокинуть мелкую и легкую баночку с содержимым. Минус третья пятая пластика. Разумеется, после этого я все свои действия стал продумывать наперед, с различными вариантами развития событий. В результате кое-чего смог таки добиться: Должен сказать, что в этом случае я решил обойтись без использования компрессора. Далее необходимо 'раздеть' матрицу: Очистить от пластилина и полюбоваться результатом: Поставить на место мастер-модель И собрать новую опалубку: Сюда мы будем заливать смесь, которая сформирует пуансон, это ответная часть матрицы. Разумеется, чтобы шпильки не залило пластиком, на них насажены трубки. При желании, их потом можно вытянуть из пуансона. Нутро необходимо смазать разделительным составом, я для этого использую восковой раствор в форме спрея.

Результат после снятия опалубки:

Небольшая обработка и вот результат: Пару слов о пластике. В процессе полимеризации пластик может довольно сильно греться, причем нагрев ускоряет реакцию. Соответственно, чем больший объем смешиваем, тем больше тепла выделяется и тем быстрее твердеет смесь. Это надо учитывать. Промежуточная стадия - гель - длится буквально минуту, на этом этапе еще есть возможность исправить небольшие огрехи. После полной полимеризации получается изделие, напоминающее по фактуре слоновую кость. Он легче ABS и менее прочен, вроде температуру держит лучше. Легко обрабатывается механически, клеится, красится (лучше использовать краситель в процессе смешивания компонентов), тонет в воде, горит. При сильном нагреве сначала переходит в менее твердую фазу, затем становится очень пластичным. Но не текучим! То есть его нельзя мять, иначе он просто треснет. При деструктивном перегреве пластик начинает крошиться, внезапно превращается в текучую массу, становится прозрачным и меняет свой цвет на цвет жженого сахара. Вонища и все такое конечно присутствует. Можно ли его использовать в качестве замены термопластов? Смотря для чего, но в общих случаях да, а учитывая тот факт, что это не самый прочный вариант из существующих на рынке - однозначно можно.Ну и теперь то, ради чего все это дело затевалось - изготовление силиконовых копий. Поскольку, силикон был у меня только белый,..

Собственной персоной:

...а кнопки нужны черные, пришлось импровизировать с тонером от лазерного принтера: Я уже упоминал о сложностях с подбором соотношения силикон/катализатор, здесь выручил инсулиновый шприц. Все это дело я размешал и получившуюся каку намазал сперва на пуансон, а затем остатки влил в матрицу, где и пригодилась 'впуклость', которую я сделал из пластилина. Спустя 10 минут: Результат после обрезки: Выводы

Технология рабочая, сложного ничего нет, материалы доступные. Для дома или мелких серий отличный вариант. Для больших изделий подходит так же, как и термопласты. Очень серьезный минус - это грязюка. Может это я такой свин, но тот факт, что я обгадил донельзя свое рабочее место, очень расстраивает.

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

55

kerbetos Загрузка

30.08.2019

1081

17

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

3D печать уже ни для никого не в диковинку, но как правило 3д принтеры печатают одним или парой пластиков, меняя либо печатающую головку , или подавая...

imprinta Загрузка

20.08.2019

1599

4

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Друзья, сегодня мы рассмотрим программу от Autodesk - Fusion360.

Благодаря Fusion 360, вы можете провести свой проект от идеи до прот...

17.06.2016

413006

184

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Всем привет!

Как уже анонсировал Серега, я начинаю публиковать цикл статей по сборке принтера Ultimaker своими руками. В статьях я ра...

3dtoday.ru

Литье пластмасс

 Стоимость изготовления пластиковых изделий 

Здравствуйте! Мы встретились на сайте «КЛОНА», а значит у вас есть желание производить изделия из пластмасс, а у нас — возможность качественно это сделать.

Начнем с главного.

От каких факторов будет зависеть стоимость литья пластмасс:

  • Количество требуемых изделий. Способ производства определяется тиражом продукции. Например, при литье пластика под давлением изготавливается дорогостоящая металлическая пресс-форма. Это увеличивает затраты на начальном этапе. Однако, чем больше изделий производится с её помощью, ниже становится себестоимость продукта. 
  • Материал изделия. Для каждого проекта подбираются термопластические смолы с оптимальными характеристиками и доступной ценой.
  • Габариты конечного продукта. Размер изделия влияет на расход материала, а также на стоимость подготовительных работ.
  • Сложность геометрии изделия. Чем сложнее конструкция продукта, тем выше будет стоимость работ.

Способы производства изделий из пластмасс

Существует 3 способа производства пластиковых изделий в зависимости от тиража:

В первую очередь при выборе способа производства пластмасс специалисты компании «КЛОНА» ориентируются на ваше техническое задание, и уже потом — на тираж.

Метод 3D-печати. Один из самых распространенных методов 3D-печати — моделирование методом послойного наплавления на FDM принтере (Fused Deposition Modeling). Технология FDM подразумевает изготовление трехмерных объектов при помощи наслоения термопластиков. Используется для создания прототипов и мелкосерийного производства.

Другие распространенные методы 3D-печати:

  • Стереолитография (SLA-печать) — производство пластиковых изделий из жидких фотополимерных смол. Затвердевание смолы происходит за счет облучения ультрафиолетом. Такой метод дороже FDM-печати, но он в 7 раз более точен.
  • Выборочное лазерное спекание (SLS-печать) — метод спекания слоев порошкового материала с помощью лазеров высокой мощности.

Рисунок. Создание изделия на 3D-принтере.

Литье пластика в силиконовую форму предусматривает отливку деталей в вакууме и позволяет получить точную копию оригинального объекта. Силиконовые формы используют в мелкосерийном производстве.

Литье пластмасс под давлением происходит путем впрыска расплавленного полимера в металлическую форму с последующим его охлаждением. Метод литья используют для крупносерийного производства.

Сравним методы на примере одного изделия. Мы рассчитали стоимость производства разными методами пластикового корпуса с габаритами 165 мм ⅹ 95 мм ⅹ 75 мм.

Этапы производства изделий из пластмасс

Литье пластика как в силиконовые формы, так и в пресс-формы начинается с проектирования 3D-модели продукта в CAD-программах (SolidWorks, AutoCAD, FreeCAD).

Рисунок. Разработка 3D-модели в программе AutoCAD.

Если будущий продукт не имеет предшественников и аналогов, 3D-модель разрабатывается основываясь только на требованиях технического задания.

Если же изделие не уникально, при проектировании используются референсы — эталонные образцы продукта.

После создания 3D-модели в цифровом виде, переходим к изготовлению прототипа. Он поможет оценить функциональность разработанного изделия. На этапах прототипирования изменения конструкции не влекут значительных расходов.

Прототип пластикового изделия делают на 3D-принтере.

Рисунок. Создание прототипа на 3D-принтере.

Изделие из 3D-принтера имеет слоистую поверхность. Если заказчика удовлетворяет такой тип качества — остаток скромного тиража отпечатывается на принтере и проходит процедуру шлифовки.

Если же требования более высоки либо необходимо получить больший объем продукции на выходе — используем методы литья пластмасс в формы. Рассмотрим отдельно мелкосерийное и крупносерийное производство.

Мелкосерийное производство: литье пластмасс в силикон

При мелкосерийном производстве применяют литье пластмасс в силиконовые формы. Для создания мастер-модели прототип, напечатанный на 3D-принтере, обрабатывают лаком и шкурят для получения гладкой поверхности.

Мастер-модель наполовину погружают в глиняную основу и заливают смесью силикона и отвердителя. Залитую форму на 24 часа оставляют в камере для дегазации и застывания.

В результате получаем половину силиконовой формы для литья.

Затем повторяем процесс и получаем вторую половину. Соединяем два элемента формы, используя каркас для жесткости. Заливаем силиконовую форму полиуретаном, оставляем в камере.

В зависимости от типа пластика время застывания составляет от 4 до 24 часов.

Крупносерийное производство: литье пластмасс под давлением

При крупносерийном производстве самый ресурсозатратный этап — изготовление пресс-формы из металла. Пресс-формы долговечны и дают возможность получать изделия с высокой точностью детализации.

Рисунок. Металлическая пресс-форма для литья пластика.

В процессе литья пластмассы подают в термопласт-автомат, где они плавятся, гомогенизируются и под высоким давлением впрыскиваются в пресс-форму. Сначала материал отвердевает возле холодных стенок, потом — внутри тела отливки.

После остывания пресс-форма размыкается, изделие переходит на этап конечной обработки, а форма — на новый цикл литья. Завершает цикл финальная обработка детали: отрезание литника, фрезеровка, нанесения soft-touch покрытия.

Обзор материалов для литья из пластмассы

Рассмотрим типы материалов, что используются для литья.

Для ЗD-печати, как правило, используются термопластики или композитные материалы на их основе. Наиболее популярные виды: полиактид, поливиниловый спирт, нейлон, имитаторы металла.

Для литья в силиконовую форму используются полиуретаны, которые выдерживают температуры  от −60 °С до +80 °С.

Для литья под давлением можно использовать широкий ассортимент материалов: от обычных полиуретанов до поликарбонатов.

Теперь, когда вы знаете теорию, но даже не представляете, как воплотить это на практике — сделайте глубокий вдох и наберите номер компании «КЛОНА».

Мы вам поможем. С удовольствием.

Контактная информация:

+38 (044) 338 88 02

[email protected]  

klona.ua

Как в домашних условиях лить детали из пластмассы

Вам понадобится

  • - пластик;
  • - стол;
  • - клеенка;
  • - вода;
  • - иголка;
  • - духовка;
  • - нитка.

Инструкция

Сделайте простое украшение – бусы. Для этого подготовьте рабочее место. Застелите клеенкой стол. Приготовьте блюдце с водой.

Разомните пластик любого цвета в руках. Сначала он разминается туго. Далее от тепла рук пластик быстро размягчается. Оторвите необходимого размера кусочек. Ладошками сделайте из нее аккуратный шарик. Получится стандартная бусина.

Возьмите толстую иглу и окуните ее в воду, Проткните бусину насквозь. Мокрая иголка не позволит деформировать изделие.

Сделайте нужное количество бусин. Уложите их на противень. Разогрейте духовку до 130 градусов. Поместите в нее подготовленные изделия.

Через 15 минут достаньте бусины из духовки и дайте им остыть. Соберите бусы на леску для бисороплетения.

Обжиг поделок – ответственная часть при работе с пластиком. Делайте пробный обжиг на кусочках размером с ваше изделие. Если вы лепите фигурки, то внутрь вставляйте проволочный каркас, чтобы они не опрокидывались во время запекания.

Чтобы получились оригинальные плоские бусы, возьмите пластик двух или трех сочетающихся цветов. Разомните их вместе не долго, чтобы они не смешались как краски. Раскатайте полученную массу в колбаску. Нарежьте ножом кружочки. Получатся красивые узоры на плоской бусине. Не забудьте провести термообработку.

Нанизывать бусины на нить можно подряд и через узелки. Для второго способа возьмите нить около двух метров. На конце завяжите узелок и нанизывайте бусины. Через 3 см делайте узелки.

К бусам сделайте сережки и браслет. Для сережек купите тоненькие штифты со шляпкой на конце и швензу (крючок, который продевается в ухо).

Изделия после термообработки нанизывайте на гвоздик в нужной последовательности. Загните кончик петелькой и обрежьте лишнее. Соедините со швензой. Для браслета приобретите резинку. Изделия из цветного пластика достаточно покрыть лаком.

Видео по теме

www.kakprosto.ru

Подходит ли деталь для литья пластика в силиконовые формы?

Литье в силиконовые формы – оптимальный способ производства небольших серий пластиковых или резиновых изделий.

Рассматривается именно мелкосерийное производство (до 500-700 шт), поскольку при больших тиражах, чаще всего, экономически выгоднее использовать литье с помощью ТПА и пресс-форм. Для сравнения: срок изготовления пресс-формы около месяца, а стоимость металлической пресс-формы начинается от 300 тыс рублей в зависимости от сложности и габаритов. Одной пресс-формы хватает на несколько тысяч смыканий, при большом объеме партии стоимость формы равномерно амортизируется на изделия, при этом стоимость одной штамповки получается довольно низкой. Однако если требуется небольшая серия, то производство пресс-формы становится нерентабельным и выгоднее использовать литье в силикон. Срок изготовления силиконовой формы от 1 дня, стоимость примерно от 3000 рублей в зависимости от размера и сложности. Одной силиконовой формы хватает в среднем на 20 отливок.

Итак, если вы поняли, что вам нужно литье полиуретана в силикон, необходимо подготовить модель. У данной технологии производства есть определённые ограничения, и сейчас мы о них подробно расскажем. • При литье в силиконовые формы толщины меньше 1 мм могут не пролиться, поэтому нужно проверить, нет ли в вашей модели излишне тонких элементов. Как легко и удобно замерять толщины стенок в 3D-моделях мы писали в наших уроках.

• Нужно избегать «закрытых» элементов в моделях, т.к. невозможно будет извлечь силиконовую форму. Например, на изображении ниже «ушки» образуют «замок» над полостью, они не позволят извлечь силиконовую форму, разрезанную на две половины, т.к. будут за неё цепляться. Такую модель для литья в силикон нужно оптимизировать, либо избавляться от «ушек», либо делать их сплошными столбиками, неразрывными с основанием, например, как на изображении ниже.

• Если в деталях требуется резьба или глубокие отверстия, то для таких элементов при литье необходимо использовать закладные детали (втулки с нужной резьбой, валы и т.п.).

• Не рекомендуется отливать сборные детали с защелками, т.к. защелки затрудняют снятие формы. А из-за усадки пластика парные детали могут проблематично скрепляться друг с другом. В сборных деталях лучше моделировать отверстия под винты или шурупы, с помощью которых проще будет соединить отлитые части.

• Силиконовая форма состоит из двух половинок и имеет линию разъёма, чтобы при извлечении изделий из формы не возникало проблем, рекомендуется делать линию разъема максимально в одной плоскости. Если возможно, попробуйте еще на этапе моделирования продумать геометрию, при которой будет проще разрезать силиконовую форму в одной плоскости и разнять половинки так, чтобы они не «цеплялись» за деталь внутри.

В общем-то это основные требования к моделям для литья, остальные нюансы индивидуальны и обсуждаются по конкретным моделям.

Если вы подготовили цифровую 3D-модель для литья, воспользуйтесь нашим удобным онлайн-просчетом стоимости и оформляйте заказы за несколько секунд, не выходя из дома. Подробнее о том, как работает онлайн-расчет и оформление заказа, можно прочитать здесь.

Если у вас пока что нет готовой 3D-модели или есть образцовое изделие для снятия формы, то вы можете оценить стоимость литья по габаритам изделия.

www.cubicprints.ru


Смотрите также