Форма для заливки металла

Форма для заливки металла

Форма для заливки металла

Форма для заливки металла

Форма для заливки металла

Изготовление литейных форм, на фрезерном станке Roland Modela

Форма для заливки металла

Студент ФабЛаба рассказывает, как она сделала форму для литья на фрезерном станке Roland Modela, и отлила в форму металл и пластик.

Задача: Разработать произвольную фигурку или изделие, которое мы могли бы повторить несколько раз, сделав для него форму для литья.

Я решила скачать модель фигуры с Thingiverse и по-своему персонализировать её в Rhinoceros. Мне хотелось попробовать поработать с твёрдыми материалами такими как металл или жесткий пластик, поэтому сама форма для литья должна была быть мягкой. Контрформу мы делали из воска для моделирования с помощью фрезерного станка Roland Modela, а для самой формы мы использовали термостойкий силикон.

Общие рекомендации при изготовлении формы и контрформы:
1) Рассчитайте диаметр используемой фрезы. Убедитесь, что вы оставляете достаточно места между вашим изделием и стенкой контрформы.
2) Оставьте отверстие достаточного размера для заливания материала, а также дополнительное вентиляционное отверстия для выхода воздуха.
3) Стенки контрформы должны быть немного наклонены.
4) Если вы делаете форму из двух частей, не забудьте сделать шипы и пазы для точного соединения половинок.
5) Помните, что для отливки твердых изделий нужны мягкие формы.
6) Обратите внимание на соотношение смешиваемых материалов отливки.

Процесс изготовления

Форма для заливки металла

Изменить форму черепа я пробовала двумя разными способами, чтобы получить двустороннюю форму для отливки. Так как отливать я буду из металла, и изделие будет твердым, то сама форма должна быть мягкой. Я подготовила 3D-модель контрформы в Rhinoceros , которую буду вырезать из бруска воска для моделирования размером 7,0 X 14,1 X 3,5 см. Также я учла и оставила необходимые отверстия для заливки металла и вентиляционные отверстия.

Форма для заливки металла

После того, как я закончила делать 3D-модель, я стала вырезать из бруска модельного воска контрформу, на фрезерном станке Roland Modela . Для черновой обработки я использовала концевую 2-зубую фрезу диаметром 3 мм, для чистовой — сферическую фрезу диаметром 1,5 мм. Я прошлась по чистовой только в одном направлении (ху), так как на мой взгляд и этого было вполне достаточно, и дополнительная обработка была ни к чему, а время — сэкономилось. На черновую и чистовую обработку в общей сложности ушло примерно 3 часа и 20 минут .

Форма для заливки металла

Когда контрформа была вырезана, я начала делать собственно саму форму из термостойкого силикона. Как я упоминала ранее, форма должна была быть не только мягкой, но и очень термостойкой, поэтому я использовала силикон повышенной термостойкости Mold MAX® 60 .
Порядок действий изготовления нашей формы для литья:
1) Нанести некоторое количество универсальной разделительной смазки-спрея и дать ей подсохнуть в течение 3 минут.
2) Сделать смесь для силикона: компоненты A и B смешиваются в массовой пропорции 100A:3B (или согласно инструкции к тому силикону, который вы используете).
3) Вылить смесь в контрформу, убедившись, что внутрь не попали пузырьки воздуха.
4) На всякий случай тщательно простучать форму, пока все пузырьки воздуха не выйдут на поверхность.
5) Дать силикону застыть в течение суток.

Форма для заливки металла

К сожалению, в моём случае получилось так, что через сутки силикон был всё ещё незастывшим. Оказалось, что весы были испорчены, показывали неверный результат, и я смешала в неправильной пропорции! После очистки контрформы с помощью воды и мыла я постаралась сделать всё правильно.

Форма для заливки металла

Хоть и со второго раза, но получилось же!

Форма для заливки металла

Теперь всё готово к долгожданной отливке.
Для того, чтобы отлить металлические изделия я сделала следующие шаги:
1) Добавить тальк в форму.
2) Нагреть печку или сосуд, в котором будете плавить металл, подождать пока ваши заготовки расплавятся. Соблюдайте технику безопасности и работайте в перчатках!
3) Сложить обе части формы и выровняв сжать их каким-нибудь удобным для вас способом. Части формы должны быть хорошо сжаты, чтобы не допустить протечек.
4) Аккуратно и неспешно залить расплавленный металл.
5) Сразу же окунуть форму в холодную воду для охлаждения. Оставить форму в воде до тех пор, пока она достаточно хорошо не остынет и можно будет её трогать.
6) Снять форму и достать ваше изделие.

Читать также:  Кованый козырек над дверью

Форма для заливки металла Форма для заливки металла Форма для заливки металла

Черепа вышли очень неплохими, с хорошей детализацией. Один из них я отполировала, а второй оставила без обработки (см. рисунки).

Форма для заливки металла Форма для заливки металла

После завершения работ с металлом, я попробовала сделать то же самое из пластика.
Процесс был проще, так как пропорция смеси для материала составляет 1:1.
Также пластиком легче оперировать, он не горячий и отливать из него проще.
Результат на картинке:

Процесс производства пресс-форм — дорогостоящее и трудоемкое занятие, которое включает проектирование и само изготовление пресс-форм.

В процессе изготовления пресс-форм применяется инструментальная сталь в зависимости от того из какого материала изготавливается заготовка и от требований, предъявляемых к конструкции. Кроме того может использоваться немецкая сталь, дающая возможность производить формы для литья с высокой стойкостью и по низкой цене.

Процесс производства включает несколько этапов и в зависимости от сложности занимается от 2 до 12 недель.

Этапы производства:

1) Анализ технического задания

Заказчик передает техническое задание на пресс-форму. Техническое задание должно содержать: необходимые условия для эксплуатации, материал, объем литья изделий и другие требования. Учитвая эти требования наши инженеры рассчитаеют оптимальные параметры формы.

Форма для заливки металла

2) Чертеж изделия

Заказчику необходимо предоставить чертеж изделия либо образец, который нужно отлить, Заказчик предоставляет чертеж изделия либо образец отливки, для которого нужно изготовить пресс-форму.

Форма для заливки металла

3) Создание 3D-модели и конструкторской документации

Во время этого этапа проектируется 3D-моделя изделия, наглядно показывающая внешний вид необходимого изделия, которое будет получено на выходе. Также наша компания разрабатывает для вас конструкторскую документацию.

Форма для заливки металла

4) Тестирование образца и пресс-формы

Заказчик получает образец изделий, полученного с помощью требуемой пресс-формы. Вы выдаете свои замечания и если это необходимо мы дорабатываем форму.

Форма для заливки металла

5) Изготовление нужного количества пресс-форм

Мы изготавливаем требуемое количество пресс-форм, которое указано в техническом задании.

Форма для заливки металла

Наши преимущества:

Собственное производство

В распоряжении собственное оборудование и штат из 5 инженеров

Высокая скорость выполнения заказов

Мы осуществляем полный технологический цикл включая создание мастер модели и отливок внутри своей компании.

Разумные цены

Мы не отдаем работу подрядчикам, а выполняем ее сами. За счет этого мы предлагаем конкурентные цены

Достойное качество продукции

Все наши инженеры прошли обучение и сертифицированы. Это гарантирует отсутствие брака в вашей продукции

Для определения стоимости и сроков производства пресс-форм направьте ваш запрос через форму или на почту:

В запрос нужно включить следующую информацию:

1. Фотография объекта

2. Размеры объекта (длина, ширина, высота в мм)

3. Любую необходимую дополнительную инфомарцию

Форма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металлаФорма для заливки металла

Пресс-формы для металла

Серийное изготовление металлических элементов нередко производится при помощи специальных штампов. Выплавляемые изделия фиксируются под давлением, а после застывания приобретают требуемые геометрические параметры. Пресс-формы для металла — сложные конструкции, к их качеству, стойкости к воздействию составов предъявляют много требований. К тому же, литьевой процесс по своим особенностям разнится — от этого зависит материал штампов, технические параметры производства, чертежи и так далее. Форма для отливки металла по внешнему виду напоминает разъемный ящик, ее несложно купить (универсальные модели), но нередко нужно заказать индивидуальное проектирование — цена, соответственно, будет разной. Готовый шаблон для продукции создается при помощи 3D-моделирования, сложных чертежей, и при работе нужно тщательно соблюдать размеры. Также важен тип металла — есть модели для стали, свинца, разнообразных сплавов.

Стандартизированные штампы состоят из пакетов, которые нужны для сборки, и блоков, предназначенных для их закрепления и совмещения деталей. Подвижный элемент — пуансон, статичный — матрица. Изготовление металлических пресс-форм — сложный и ответственный процесс. Чем лучше квалификация работников и выше уровень техники, тем качественнее готовые изделия. В процессе работы используются методы осаждения паров, напыления, гальванопластика, окунание и прочие. Мастер-модели должны выдерживать высокие температуры, давление, их сильные и быстрые перепады.

Читать также:  Плоскогубцы с узкими губками

Работы с металлами при помощи пресс-форм

В зависимости от обрабатываемых составов (к примеру, пресс-формы для литья цветных металлов), технологии и прочих факторов тип штампов различается — существуют:

  • статичные, полу- и съемные модели;
  • ручные, полу- и полностью автоматические;
  • с одной или несколькими разъемными поверхностями, вертикальными и горизонтальными;
  • одно- и многоместные;
  • с ламинарным, дисперсным и турбулентным способами заполнения;
  • с разными типами прессования — прямым и литьевым и так далее.

Есть модели для алюминия, штампы с разным подводом материалов — вариаций множество. Для их производства используют станки — от фрезерных и токарных до шлифовальных. На качественных пресс-формах нет царапин, потертостей, они устойчивы к деформации, нередко закаляются. На них можно изготавливать детали любой конфигурации, даже особо сложной.

В настоящее время практически каждый желающий может самостоятельно изготовить декоративный камень, тротуарную плитку, гипсовые фигурки, элементы фасада и тому подобное. Было бы желание. И знания.

Можно заниматься литьем гипса, воска, мыла, различных смол и даже металла. В этом случае вам понадобятся специальные эластичные формы, которые вы также можете сделать « своими руками». Но какой материал использовать для изготовления формы? Современный мир предлагает достаточно много вариантов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Давайте разбираться. Первый фактор, определяющий нужный материал для изготовления форм — жесткость.

3 вида форм по степени жесткости

Жесткие

Полужесткие

Эластичные

  • металл
  • пластмасса
  • недорогие
  • пластик и полиуретан
  • резиновые каучуки горячего отверждения
  • формопласты
  • пластик
  • силикон
  • полиуретан
  • резина
  1. смазанный рельеф готовых изделий;
  2. сложность конфигурации при отливке объемных изделий;
  3. возможность повреждения готовых изделий и форм
  1. недостатки жестких форм + наличие дополнительного жесткого корпуса;
  2. большой расход исходного материала для их изготовления
  1. каждый из этих материалов имеет свои недостатки, но эластичные формы являются самыми востребованными
Твердость по Шору

При выборе жесткости материала обращают внимание на такой показатель как « Твердость по Шору». Определяется он одноименной шкалой.

Форма для заливки металла

Твердость материалов по шкале Шор изменяется в диапазоне от очень эластичных до средней твердости с небольшой эластичностью, а также твердые и практически неэластичные. Полужесткие пластмассы тоже входят в эту шкалу, но в ее верхнюю часть.

Как видно, существует несколько шкал. Для мягких материалов используется шкала А. Она измеряется от 0 до 100. К примеру, твердость покрышки для автомобиля или подошва ботинка составляет 60-70 единиц. Лист ДСП или пластмассы будет около 100 единиц. Различные шкалы соприкасаются друг с другом, например, Шор А95=Шор Д45.

Твердость по Шору. Роль в выборе материала для изготовления форм

Главный момент — это насколько легко будет извлечь модель и последующие отливки из формы.

Пример. Требуется изготовить формы с модели, изготовленной из гипса, представляющей собой стоящую балерину с вытянутыми в разные стороны руками. Лучшим выбором в данном случае будет силикон с твердостью Шор А30 или мягче, который будет обладать большей гибкостью для извлечения модели.

А вот при производстве плоских бетонных изделий, таких как тротуарная плитка, от формы не требуется большой гибкости. В данном случае отлично подойдет эластомер с твердостью Шор А70.

Как физически измерить твердость материала?
Форма для заливки металла

Для измерения способности материала сопротивляться вдавливанию используют специальный прибор — твердомер по Шору.

Прибор имеет специальную иглу, которую необходимо расположить на поверхности измеряемого материала. Твердомер должен быть крепко прижат к эластомеру, тогда игла пройдет в материал настолько, насколько это возможно, а стрелка на шкале покажет значение твердости.

Особенности материалов для изготовления форм

Эластичные формы-матрицы позволяют воспроизводить и тиражировать сложные фактуры и поверхности из гипса, бетона, полимербетона, полимерных ( полиэфирных и эпоксидных) смол.

Существует четыре основных вида материалов для изготовления эластичных форм: формопласт ( ПВХ), резина, силикон, полиуретан. Рассмотрим их достоинства и недостатки.

Формопласт ( ПВХ)

Самый дешевый и примитивный, но сложный в работе материал. Широко использовался до появления качественных эластомеров. Формопласт расплавляется и заливается при высокой температуре ( до 200 о С). Важно четко выдерживать температурный режим, потому что при перегревании формопласт будет не пригоден к дальнейшему использованию, поэтому необходимо специальное плавильное оборудование с регулировкой температуры. Матрицы из формопласта используются при отливке не выше 70 о С.

Читать также:  Провод 6 мм2 сколько это в диаметре

Формы выдерживают 450 — 1000 отливок. Рельеф повторяют на 95%. Легко перерабатываются (8 — 10 раз).

  1. Дешевизна
  2. Прочность формы по сравнению с силиконовой
  3. Не требуется добавок — катализаторов, отвердителей. Это однокомпонентный материал
  1. Токсичен
  2. Значительная усадка при охлаждении, что приводит к потере геометрических размеров
  3. При заливке ( изготовлении формы) может сильно прилипать к модели
  4. Нетермостойкий
  5. При низких температурах ( -10…- 15 о С) затвердевает
  6. Мягкость формопласта, приводящая к деформации бортов изделия в виде « пузырения»
  7. Нещелочестойкий материал, что делает невозможным его применение при работе с бетоном
  8. Требуется специальное оборудование
  9. Недолговечный материал
Резина

Находит все большее применение при изготовлении форм методом горячей полимеризации под давлением. Формы изготавливаются автоматически на высококлассном оборудовании, что позволяет обеспечить стабильность их качества.

Формы из резины выдерживают до 6000 отливок с соблюдением геометрических размеров изделий. Используются в широком диапазоне температур от -90 о С до +300 о С.

  1. Высокая абразивная устойчивость
  2. Долговечность
  3. Сохранение геометрических размеров в течение всего срока эксплуатации
  4. Резиновая поверхность формы хорошо удерживает на поверхности красящие пигменты, что дает возможность применения всех способов окраски искусственного камня
  5. Отсутствие пузырьков воздуха внутри и на поверхности формы гарантирует высокое качество изделий
  6. Практически идеальная передача фактуры натурального камня
  7. Низкая себестоимость
  1. Высокая стоимость оборудования для производства форм
Силикон

Эластомер популярный среди производителей форм, которые легко изготовить своими руками. Для создания формы используются двухкомпонентные силиконовые компаунды: основной силиконовый состав + катализатор. Этот материал легко смешивается, допускает отклонение в дозировке компонентов. Формы застывают при комнатной температуре. Имеют среднюю прочность. Выдерживают до 2000 отливок в широком диапазоне температур заливаемого материала. Если рассматривать качественный силикон на платиновой основе, то эти формы выдержат до 5000 отливок.

  1. Не токсичен ( силикон широко используется в медицине, может иметь пищевой допуск)
  2. Практически не дает усадки
  3. Высокая точность слепка
  4. Не требует дополнительных смазок
  5. Допускает заливку в широком диапазоне температур ( до 200 о С и выше)
  6. Стойкость к агрессивным средам
  7. Простота в работе
  1. Низкая химическая стойкость к щелочным материалам
  2. Умеренная прочность, сравнимая с прочностью формопласта, но уступающая прочности полиуретана
  3. Появление пузырей на боковых сторонах декоративных изделий
  4. Сложность окраски готовых изделий
  5. Высокая цена
Полиуретан

Очень прочный заливочный двухкомпонентный материал для форм. Как и силиконовые, формы застывают при комнатной температуре. Необходимо четко соблюдать инструкции по смешиванию компонентов. При неправильном соотношении будет понижена прочность, непрореагировавшие компоненты вызовут разрушение формы.

При открывании упаковки, все количество сырья необходимо использовать сразу же, то есть нельзя его делить на разные порции, так как полиуретановые компоненты взаимодействуют с воздухом, влагой — происходит изменение свойств компаунда.

Под каждый материал следует выбирать конкретную марку полиуретана. Формы из полиуретана в основном предназначены для материалов, заливаемых при температуре до 70 о С.

Формы из полиуретана выдерживают до 4000 отливок.

  1. Высокие прочностные характеристики
  2. Большая гибкость
  3. Малая усадка
  4. Щелочестойкий материал
  5. Устойчив к агрессивным средам
  6. Точно передает рельеф поверхности
  7. Низкая цена ( в два раза дешевле силикона)
  1. Токсичен
  2. Боится контакта с воздухом и влагой
  3. Нельзя делить на порции, необходимо использовать весь материал сразу же
  4. Сильно прилипает ко всем материалам, требуется большое количество смазки
  5. Наличие пузырьков воздуха на поверхности формы
  6. Сложность в работе
  7. Достаточно густой вязкий материал — сложно заливать

Надеемся, информация была вам полезна. Подводя итог, хочется отметить, что какой бы материал вы не выбрали для работы, четко соблюдайте рекомендации производителя. Только так вы сможете верно оценить качество материала.

В следующей статье читайте подробнее о полиуретане.

Подписывайтесь на нас в Facebook , Vkontakte . Следите за нашими новостями.

«>

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *