Глава 3. Пресс-формы для изготовления моделей

В отличие от деталей промышленного назначения модели для художественных отливок получают в пресс-формах из эластичных материалов, гипса и легкоплавких сплавов. Формовку крупных отливок, например в статуарном литье, производят по восковой модели. Способ изготовления форм для скульптур по восковой модели до начала XIX в. считался единственным способом получения скульптур. В России этим способом были отлиты памятники Петру I, Минину и Пожарскому, Крымову, группы укротителей коней в Санкт-Петербурге и пр.

3.1. Классификация пресс-форм по материалу, способу изготовления и заполнению.

Пресс-формы разделяются по материалу и способу изготовления:

По материалу

1.Пластичные, изготовляемые методом вулканизации сырой резины,

2.Виксинтовые, изготовляемые методами химического отверждения жидкими отвердителями.

3.Гипсовые, изготавливаемые методом кусковой формовки

По способу заполнения пресс-формы модельным составом:

1.Заполняемые свободной заливкой.

2.Заполняемые запрессовкой.

Выбор конструкции пресс-формы, материала и способа ее изготовления зависит от извлечения модели сложного профиля, а также определяется количеством отливок, подлежащих изготовлению, предъявляемыми к ним требованиями по чистоте поверхности и точности размеров, а также сроками их изготовления. Если конструкция пресс-формы в основном зависит от конфигурации отливок, то на выбор материалов и способов изготовления влияют также количество отливок и их требуемое качество.

3.2. Материалы для пресс-форм

Виксинт — смола холодного отверждения. К этим смолам относят силиконовые герметики У-1-18, У-4-21, У-2-28 и др. Существуют и герметики специального назначения.

Например, У-30М; УТ-32; УТ-34 и пр., но из них наиболее распространены виксинты. Виксинтовые формы в металлическом и гипсовом кожухах могут широко использоваться как для запрессовки воска в пастообразном состоянии, так и для заливки жидкого модельного состава. Для получения эластичных форм применяют различные резиновые герметики. Лучшие показатели достигнуты при использовании силоксановых герметиков типа «Виксинт У-1-18», основные свойства которого приведены ниже:

• жизнеспособность — 0,5—6 ч;

• условная прочность при разрыве — 2,5 Мпа;

• относительное удлинение при разрыве — не менее 170 %;

• твердость по Шору — 50—60.

• соотношение виксинт — катализатор — 100 : 0,4;

• вид материала — паста белого цвета;

• жизнеспособность — не более 72 ч.

Виксинтовая пресс-форма обеспечивает высокую точность отпечатка, и ее не нужно смазывать разделительным составом.

Модели можно получать как свободной заливкой модельного состава, так и под небольшим давлением.

Пресс-форма может быть получена по эталону из различных материалов: металла, дерева, пластилина, глины, воскоподобных материалов и др.

Ласил. Ласил-Т – это высокопрочная силиконовая резина для изготовления пресс-форм и литейных форм для легкоплавких сплавов с температурой плавления ниже 350⁰ С, которая подходит для детального воспроизведения поверхностей и объектов при разработке прототипов, а также в художественных и реставрационных работах.

Силиконовая резина Ласил-Т представляет собой двухкомпонентный материал, состоящий из основы и катализатора (реагента), при смешивании которых в массе происходит процесс вулканизации при комнатной температуре. Ласил не имеет запаха и усадки, он прозрачен и выдерживает температуру до 350ºC. В формы, изготовленные из ласила, можно непосредственно заливать сплавы на основе цинка, олова, свинца, а также сплавы Вуда и Розе. В формы из отвержденного силикона можно отливать изделия из целого ряда неметаллических материалов: воск, гипс, полиуретан, бетон, полиэфир и другие термореактивные смолы.

Ласиловые формы обладают смазывающей способностью и при работе не требуют использование тальковой пудры. Кроме того, прозрачность формы облегчает работу форматора и процесс создания восковых моделей. Приводим техническую характеристику ласила-Т

Основа в несмешанном виде

Цвет ……………………………………………………………прозрачный, бесцветный

Вязкость, МПа.с……………………………………………………………….550

Смесь 100 частей основы и 10 частей отверждающего реагента по весу

Вязкость, МПа.с…………………………………………………………….…55000

Плотность, кг/см³ ……………………………………………………………..1,12

Отверждение с отверждающим агентом SILASTIC T-2

(Отверждение в течение 24 часов при 25⁰С)

Твёрдость по твердомеру (Шор А)…………………….. …………………..42

Предел прочности при растяжении, МПа……………….…………………..5,5

Удлинение при разрыве, %.............................................................................300

Прочность на разрыв, штамп В, кН/м……………………………………..21

Линейная усадка через 24 часа при 25⁰С, %.................................................0%

Время работы со смесью при 23⁰С, мин………………..………………….60

Резина. Для пресс-форм используют сырую резину на основе искусственного каучука. Используют СКН-40М, СКИ-3, СКН-26, СКН-40М. В качестве вулканизирующих агентов используют ПДК (пероксид дикумила), Ф-40 (пероксимон), ХДО (хинондиоксим) и ХДО + МnО2. Вулканизацию проводят при 150 °С в течение 20—45 мин. После вулканизации получается эластичная пресс-форма.

Гипс. Гипс достаточно часто используется для изготовления пресс-форм, так как при этом возможно изготовление эталона практически из любого материала, например из пластилина, воскообразных материалов, дерева и пр. Недостатком гипсовых пресс-форм является низкая прочность и недолговечность. Количество съемов не превышает нескольких десятков. Однако гипсовые пресс-формы в художественном литье имеют ряд преимуществ по сравнению с другими материалами. Во-первых, они, выполняются из множества больших и малых кусков, которые удерживаются на моделях с помощью раковины, дающей возможность точной сборки кусков при вынутой модели. Во-вторых, гипсовые куски можно подгонять друг к другу срезанием выступающих наружных частей при изготовлении и установке раковины. В-третьих, гипсовые формы обходятся относительно недорого.

Металлические материалы. Для изготовления пресс-форм отливок серийного производства с несложным профилем применяются легкоплавкие сплавы, чаще всего на базе олова, свинца и цинка и реже легкие, такие, как сплавы на алюминиевой основе.