Разработчик модели для литья по выплавляемым моделям должен быть не только художником, учитывающим требования моды и рынка, но обязан знать физические процессы, которые имеют место при дальнейшем массовом производстве задуманного им изделия:
- размерная усадка каучуковых матриц, воска и отливаемого изделия;
- разница в толщинах различных частей изделия создает препятствия при кристаллизации металла (следствия - появление усадочных раковин, недоливов и т.д.);
- точки изделия, к которым можно подводить литники для изготовления изделия без нарушения его рисунка. Эти точки должны удовлетворять требованиям нормальной заливки металла;
- возможность финишной обработки.
Если речь идет о высокохудожественных изделиях, то их финишная обработка может выполняться вручную. Если же изготавливаются обычные изделия массового спроса, их финишная обработка осуществляется механическими средствами с ручной минимальной доводкой.
Следовательно, модель считается первым главным элементом технологического процесса, поскольку определяет отливку. Если модель не имеет дефектов и хорошо отполирована, не требуется сложная и дорогая механическая обработка получаемой отливки. Тем самым сокращается и отход драгоценного металла.
После разработки модели наступает стадия подготовки матрицы, которая будет рассмотрена отдельно.
2.2.Изготовление матриц из синтетического каучука
В последние годы применение эластомера (синтетического каучука) приносит определенные выгоды: отпадает необходимость в использовании изоляционных материалов, талька и жидкостей, обеспечивается значительная эластичность и плотность, длительная память, длительный срок службы при высокой надежности повторяемости результатов. Все это улучшает использование воска.
Не следует забывать и об экономии времени за счет устранения операций по нанесению талька или других изоляционных материалов, а также об устранении риска прилипания частиц этих материалов в самых узких местах (насечка для бриллиантов и т.д.), что затрудняет изготовление восковой модели.
Поскольку после вулканизации форму эластомера изменить невозможно, необходимо сначала предусмотреть формирование всех механических деталей или обработку модели с помощью скальпеля.
На рис. 1 представлен пример соединения конуса с инжектором воска, который вводится в каучук перед вулканизацией.
1. Металлический конус
2. Модель
3. Стремянка вулканизации каучука
4. Силиконовый каучук
5. Крышка стремянки
А. Отверстие в стремянке
В. Опорный шрифт конуса
Рис. 1 Вид и составные части собранной обоймы готовой для вулканизации.
Если эластомер используется для матриц, в которых применяются обычные сорта воска, с помощью скальпеля выполняются каналы для выпуска воздуха. При применении вакуумных инжекторов воска выпускные каналы не нужны.
На приведенных ниже фотографиях показана простота обработки и одновременно практичность использования опорных штырей во избежание, каких бы то ни было сомнений относительно позиционирования двух частей матрицы и в целях недопущения дефектов, которые могут обнаруживаться в воске из-за неправильного закрытия матрицы.
Рис. 2 Укладка эластомера. Первый слой
Рис. 3 Крепление модели в стремянке.
Рис. 4 Заполнение стремянки эластомером над моделью. Второй слой.
Далее следует закрытие матрицы металлическими пластинами и последующий нагрев в вулканизаторе. Усадка обычно составляет от 1,5 до 3%. Однако есть резины и без усадки.
Рис. 5 Вид вулканизатора марки KERR P30.
Рис. 6 Резка матрицы.
Рис. 7 Извлечение металлической мастер-модели из матрицы
Рис.8 Для наилучшего позиционирования матрицы используют опорные штыри.
После этого матрицу можно использовать для изготовления тысяч изделий, не сомневаясь в точности её закрытия (рис.8).
Виды резин для изготовления пресс – форм
Резины для изготовления пресс – форм должны отвечать специфическим требованиям. Прежде всего, такие резины не должны вызывать коррозию мастер – модели (эталона), а сами пресс – формы изготовленные из таких резин, должны обладать низкой адгезией к модельному составу и иметь высокие физико-механические свойства (эластичность, прилипаемость к воску, модели, пригодность к длительному хранению). Усилие резки, периодичность обработки пресс-форм перед впрыскиванием воска, характерный запах – также являются важными характеристиками резин.
В зависимости от назначения резиновые смеси могут содержать от пяти до двадцати компонентов.
Резины для изготовления пресс-форм состоят из наполнителя, пластификатора, вулканизующего агента. Вулканизующие агенты могут быть: хлорпроизводные алифатических углеводов, смолы, П – хинондиоксим, П-динитрозобензол, диазоаминобензол, П-хлоранилин, полинитро – соединения, перекиси, ароматические сульфохлориды. Кроме того, известен ряд каучуков, которые могут вулканизироваться окислами металлов: найрит и карбоксилатные каучуки.
Формовочные резины могут быть в виде достаточно упругих листов или блоков, в пастообразном виде (похожем по консистенции на модельную глину), в жидком виде (с различной степенью вязкости). По химическому составу бывают каучуковые и силиконовые. Кроме того, они подразделяются на усадочные и безусадочные и отличаются, друг от друга по цвету.
а б в
Рис .15 .Формовочные резины: a – в виде блоков, б – в виде листов, в – пресс – форма.