В строительстве и реставрационном деле часто возникает задача снятия формы с оригинала для последующего его тиражирования. Наиболее часто используемые для тиражирования материалы это — гипс и различные бетоны, реже применяются заливочные композиции на основе искусственных смол, а также воск и парафины при литье по выплавляемым моделям.
Применение для литья жестких форм из пластиков имеет ряд существенных недостатков — невозможность изготовления отливок с поднутрениями, смазанный рельеф изделий, сложную конструкцию при отливках объемных фигур, повреждения готовых изделий и форм при выемке. Кроме того, развивающийся рынок ориентирован на изделия высокого качества, максимально имитирующие натуральные материалы и выпускаемые в ограниченном объеме, часто по индивидуальным заказам.
В этих условиях производитель для эффективной работы с клиентом, должен иметь возможность оперативно изготавливать формы по сложным моделям с высокой степенью детализации. Высокое качество отливок может обеспечить применение эластичных форм, а простота использования современных компаундов «холодной полимеризации» позволяет изготавливать формы при минимальных навыках персонала и технической оснащенности формовочного участка.
Основное назначение эластичных форм в строительной индустрии — изготовление бетонных и гипсовых изделий: декоративного камня, садовой скульптуры и памятников, других деталей архитектурной пластики для интерьера и экстерьера — декора, карнизов, балясин, колон и т.п. К формам предъявляются следующие требования:
— стойкость к щелочным растворам
— стойкость к абразивному износу
— эластичность
— высокая стойкость к раздиру
— тиражестойкость от 500 изделий (2 года эксплуатации при вибролитье)
Композиции для изготовления форм должны отличаться минимальной вязкостью, высокой текучестью, достаточным временем жизни и низкой токсичностью.
Всем этим требованиям отвечают полиуретановые эластомеры, которые, в основном, и используются во всем мире для изготовления эластичных форм.
Процесс использования всех марок данного материала достаточно прост.
Компоненты смешиваются вручную или миксером в чистой сухой таре в соотношении 1 : 1 по объему. Время жизни композиции до начала гелеобразования 10-20 минут, в зависимости от массы и марки композиции, поэтому целесообразно после смешения дать 2-3 мин на выход из смеси захваченных пузырьков воздуха, или, при наличии вакуум-насоса, отвакуумировать смесь.
Модель и оснастка предварительно обрабатывается антиадгезивом для предотвращения залипания материала. Полиуретановые компаунды подходят для всех основных видов формования — открытой заливки монолитной формы, обмазки и заливки под кожух.
Открытая заливка применяется, в основном, для плоских изделий с небольшим перепадом рельефа. Это наиболее простой вид формования, особенно удобный для начинающих пользователей.
Модель жестко крепится в герметичной опалубке, расстояние от модели до бортов модели обычно превышает 2 см. Мягкой кистью наносят подготовленной смесь на модель для точной прорисовки рельефа и «выгонки» микропузырьков воздуха и аккуратно выливают основную массу, таким образом, чтобы минимальная толщина формы составляла 6-10 мм.
Основные преимущества открытой заливки — простота, несложная опалубка, возможность визуально отслеживать отсутствие воздушных включений (при использовании прозрачных марок полиуретанов).
Недостатки — большой расход материала, повышенная жесткость формы в местах наибольшей толщины и, как следствие, возможность ее надрыва в этом месте или поломки изделия.
Рекомендуем при этом методе использовать наиболее мягкие марки — твердостью 20 и 30 ед. Шор А.
Для точного определения твердости используются специальные приборы, а грубо, при известном опыте, твердость эластомера можно определить при сжатии пальцами образца.
Мягкая стирательная резинка (белый Koh-I-Noor) примерно соответствует 25-30 ед., автомобильная камера -60 ед.
Обмазка применяется при изготовлении форм с невысоким рельефом или для черновых и малотиражных форм.
В этом случае смешивается небольшое количество материала, который кистью наносится на поверхность модели. Материал стекает с вертикальных поверхностей в углубления, откуда его извлекают и снова «набрасывают» на модель, дожидаясь момента увеличения вязкости.
Поскольку все материалы имеют вязкость, сравнимую с вязкостью масляной краски, за один проход редко удается нанести слой толщиной более 0,5-1 м, поэтому после первичной полимеризации материала в течение 15-30 мин, на еще липкий слой наносят новый, повторяя операцию до получения требуемой толщины. Средняя толщина формы обычно составляет 3-7 мм.
После получения эластичной формообразующей, обязательно изготавливается кожух из жестких материалов — полиэфиров или бетона.
Основное преимущество метода — малый расход материала, недостатки — трудоемкость, разнотолщинность формы, очень тонкий слой на вершинах рельефа, опасность расслоения формы, малый ресурс.
Формы наилучшего качества получаются при заливке под кожух. В этом случае модель по поверхности выкладывается воском или пластилином калиброванными по толщине (обычно 7-10мм). Сверху заливается кожух.
После снятия воска между кожухом и моделью образуется равномерный зазор, куда и заливается формовочный материал. Основные преимущества — экономия материала и получение равномерной и не толстостенной формы, которую можно аккуратно снимать с изделия «вывороткой», как бы свертывая форму в рулон, что продлевает срок использования формы и исключает повреждение изделия.
Недостатки — достаточная трудоемкость метода.
Кроме вида формования на качество отливок и тиражестойкость формы, безусловно, влияет правильный выбор материала.
Аболин С.И., Сочивко С.Д., Сивчиков С.Б.