Лиття пластмас під тиском
Не зовсім гума, але суть та ж: спеціальна машина - Термопластавтомат (ТПА) - доводить сировину (2) до температури плавлення і через вихідну фільєру (3) впорскує розплав в прес-форму (4,6). Як правило, в якості вихідної сировини використовуються термопласти.
Плюси: технологічність, висока швидкість отримання вироби, найширший перелік матеріалів, високу кінцеву якість, високий ступінь деталізації. Мінуси: сюди ж - технологічність, невиправдано висока вартість для домашнього застосування, велике споживання електроенергії, окупність виключно на великих тиражах.
Лиття в силіконові форми
Плюси: простота, дешевизна, повторюваність. Мінуси: не все так просто, бульбашки в виробі, місцями досить тривалий процес, обмежений спектр матеріалів, грязюка - потім ходиш і до всього прилипаєш.
Отже, поїхали! Потренувавшись трохи на кішках, було прийнято рішення виготовити матрицю не на основі силікону, а на основі тих же пластиків, що ллють в ці самі силікони. Принцип тут той же: два компонента реактопласту змішуємо між собою і заливаємо в готову матрицю до затвердіння. Є ряд причин, чому я вирішив не використовувати силікон в якості матриці. По-перше, навіть при використанні великої кількості розділяє мастила не завжди вдавалося нормально відірвати модель від матриці, кілька штук довелося викинути. По-друге, силіконові матриці досить швидко приходять в непридатність, особливо якщо їх кип'ятити для прискорення процесу полімеризації. По-третє, силікон все ж деформується, особливо якщо вичавлювати бульбашки повітря вручну, а не компресором. По-четверте, у мене було багато пластика і мало силікону, правда, після декількох невдалих спроб встигнути влити суміш в матрицю до її полімеризації, ситуація змінилася на протилежну. Ну і по-п'яте, просто хотілося "як на заводі". Класична прес-форма складається з матриці (як правило, нижня частина) і пуансона (зазвичай верхня, що створює тиск, частина). Почати я вирішив з виготовлення матриці, в яку і буде "влито" майстер-модель.
Приклеїв суперклеєм до пластиліну, інакше не клеїться.
Для притиску пуансона, я вирішив в матрицю "влити" чотири шпильки по краях. Суть така: задня частина кнопок, та, що приклеєна до пластилінової ванні, є відповідна частина для пуансона, до якої він буде притискатися. Відповідно до цієї ж частина ми будемо "вливати" різьблення.
На фото частина різьблення закрито трубкою, це відповідна частина пуансона.
Оскільки дуже складно на око виставити паралельність шпильок, на інший візитці я продірявив в тих же місцях отвори і зібрав щось на зразок ось такого каркаса:
Як бачимо, кінці з різьбленням звернені всередину матриці.
Результат з опалубкою буде виглядати вже так:
Як безпосередньо матеріалу для заливки я використовував те, що рекомендував продавець зі словами: "Тримає 120 за Цельсієм і твердне за три хвилини". Власне, це являє картонну коробочку з двома баночками жовтого і синього кольорів по півлітра кожна. Жижа в баночках прозора, одна рідині інший. Ну тобто вміст синьою банки більш густе, а вміст жовтої банки має жовтуватий відтінок. Після полімеризації складу втрачає прозорість і ставати, навіть і не знаю як пояснити свою думку інакше, але ніжно білим. Хімічний склад толком ніхто не знає, на жовтій написано: 4,4 'Methylenebis (phenyl isocyanate) і попередження про термінову і невблаганною загибелі в найстрашніших муках, якщо раптом що. Зате синя баночка нам повідомляє, що "No hazardous ingridients", але WARNING таки є і на ній. Так чи інакше, але дітей Радянського Союзу не залякати такими дрібницями, а значить працювати будемо з тим, що маємо.
Власне, фото банок:
Заважати все це справа необхідно в пропорції один до одного, що до біса зручно, на відміну від силікону, в який треба влити 3-4% каталізатора. Піди відміряй, коли кінцевий виріб важить полграмма!
Якщо змішувати в будь-яких пропорціях різні варіанти вмісту з усіх чотирьох баночок (жовтої, синьої, силікон і каталізатор силікону), то не відбудеться зовсім нічого. Бо фази рідин не збігаються і вони не змішуються. Зате, якщо змішати всі разом, та ще й в потрібних пропорціях, ми отримаємо невиразну масу, схожу на дуже крихкий пінополіуретан.
За допомогою банки і компресора від холодильника обезгажіваем (позбавляємося від газів чи то пак).
не встигаємо нічого зробити. Суміш затверділа.
Зате тепер у мене є гарне аби-що і мінус одна п'ята пластика:
Це, до речі, вельми важливий момент: необхідно точно знати і бути впевненим в тому, що саме ти зібрався робити. Якщо весь процес виконується вручну, включаючи змішування, дегазацію, переливання туди-сюди, треба розуміти, що час життя суміші повинно бути достатнім для виконання всіх цих процедур. Ну і маса дрібних моментів, які складно передбачити, не маючи сумний досвід або ради бувалих. Наприклад, камера дегазації. Я її зібрав на коліні з компресора від холодильника і скляної банки з кришкою. Начебто нічого складного, але відразу ж вилізла маса багів. Перше - з банки неможливо дістати руку, якщо в цей час тримати стаканчик.
Ось як-то так я виглядав, коли в перший раз спробував це зробити:
Друге - шланг від компресора входить рівно в центр кришки від банки, відповідно, при нормалізації тиску повітря з силою б'є рівно в центр суміші. Як результат, мінус друга п'ята частина пластика і білі, непрозорі стінки банки. Третє - шланг короткий і твердий, так і норовить перекинути дрібну і легку баночку з вмістом. Мінус третя п'ята пластика. Зрозуміло, після цього я всі свої дії став продумувати наперед, з різними варіантами розвитку подій. В результаті дечого зміг таки домогтися:
Повинен сказати, що в цьому випадку я вирішив обійтися без використання компресора. Далі необхідно "роздягнути" матрицю:
Очистити від пластиліну і помилуватися результатом:
Поставити на місце майстер-модель
І зібрати нову опалубку:
Сюди ми будемо заливати суміш, яка сформує пуансон, це відповідна частина матриці. Зрозуміло, щоб шпильки НЕ залило пластиком, на них насаджені трубки. При бажанні, їх потім можна витягнути з пуансона. Нутро необхідно змастити розділовим складом, я для цього використовую воскової розчин у формі спрею.
Результат після зняття опалубки:
Невелика обробка і ось результат:
Пару слів про пластик. В процесі полімеризації пластик може досить сильно грітися, причому нагрів прискорює реакцію. Відповідно, чим більший обсяг змішуємо, тим більше тепла виділяється і тим швидше твердіє суміш. Це треба враховувати. Проміжна стадія - гель - триває буквально хвилину, на цьому етапі ще є можливість виправити невеликі огріхи. Після повної полімеризації виходить виріб, що нагадує по фактурі слонову кістку. Він легше ABS і менш міцний, на кшталт температуру тримає краще. Легко обробляється механічно, клеїться, фарбується (краще використовувати барвник в процесі змішування компонентів), тоне у воді, горить. При сильному нагріванні спочатку переходить в менш тверду фазу, потім стає дуже пластичним. Але не текучим! Тобто його можна м'яти, інакше він просто трісне. При деструктивному перегрів пластик починає кришитися, раптово перетворюється в текучу масу, стає прозорим і змінює свій колір на колір паленого цукру. Воніща і все таке звичайно присутня. Чи можна його використовувати в якості заміни термопластів? Дивлячись для чого, але в загальних випадках так, а з огляду на той факт, що це не найміцніший варіант з існуючих на ринку - однозначно можна.
Ну і тепер то, заради чого все це справа затівалося - виготовлення силіконових копій. Оскільки, силікон був у мене тільки білий.
а кнопки потрібні чорні, довелося імпровізувати з тонером від лазерного принтера:
Я вже згадував про складнощі з підбором співвідношення силікон / каталізатор, тут виручив інсуліновий шприц. Все це справа я розворушив і вийшла каку намазав спершу на пуансон, а потім залишки влив в матрицю, де і стала в нагоді "впуклості", яку я зробив з пластиліну.
Через 10 хвилин:
Результат після обрізки:
Технологія робоча, складного нічого немає, матеріали доступні. Для будинку або дрібних серій відмінний варіант. Для великих виробів підходить так само, як і термопласти. Дуже серйозний мінус - це бруд. Може це я такий свин, але той факт, що я обгидив донезмоги своє робоче місце, дуже засмучує.