Литье металла в силиконовые формы

Литье из олова

Олово – это легкоплавкий металл. Он занимает пятидесятое место в таблице Менделеева. Он довольно широко распространен в природе, в частности, руду для его производства активно добывают в море Лаптевых.

Человек начал применять олово еще в бронзовом веке. В частности, его использовали для получения бронзы. В наши дни его используют в качества припоя, покрытий и пр. Кроме этого, олово применяют в ювелирном деле и при изготовлении игрушек, например, оловянных солдатиков и пр.

Процесс литья из олова

Температура плавления олова всего 231 °C. А вот точка его кипения находится в пределах 2 300 °C. Температуру, при которой металл будет расплавлен, можно достичь в домашних условиях. То есть можно вполне, разумеется, при соблюдении определенных правил и техники безопасности, выполнять литье из олова дома.
В промышленных условиях для литья олова применяют специальные центробежные литейные машины. Для изготовления форм применяют гипс, алебастр, эпоксидную смолу, силикон и разумеется, металл.

Процесс литья из олова в промышленности

Создание формы, это, пожалуй, самый ответственный процесс. Для начала необходимо создать эскиз будущей модели. После этого модель изготавливают из полимерной глины. Для нанесения мелких деталей необходимо использовать шило.
Другой, не менее важный процесс – изготовление литьевой формы. При ее изготовлении необходимо обеспечить наличие правильного разъема. Он нужен для того, что бы можно было извлечь готовую отливку и при этом не нанести повреждений самому изделию.

Оснастка из силикона для литья из олова

Изготовление оснастки из силикона потребует большего количества материала и времени. Это вызвано тем, что ее необходимо подвергнуть процессу вулканизации. Но в результате всех хлопот будет получена многооборотная оснастка для литья оловянных изделий. В случае если будущая деталь будет достаточно сложной, то необходимо будет предусмотреть наличие закладных деталей. Нельзя забывать и о воздуховодах, через них, по мере заполнения формы оловом, должен выходить воздух.

Важным элементом конструкции оснастки является отверстие, через которое будут выполнять заливку. Если оно будет маленьким, то металл будет поступать слишком медленно и процесс застывания может начаться до ее полного заполнения.
Перед началом литья необходимо соединить полуформы вместе и поместить между листом фанеры. Лист должен быть толщиной не менее 12 миллиметров, размер должен превышать габариты металлоформы. По окончании сборки всю конструкцию стягивают жгутом.

Две полуформы между листами фанеры, стянутые жгутом

Технология литья не отличается большой сложностью, готовить металл к заливке имеет смысл после окончательной сборки формы. Для этого его необходимо хорошо прогреть. После того как на его поверхности появиться пленка желтоватого цвета можно считать, что олово готово к розливу. Если металл будет перегрет, то на поверхности расплава будет плавать синяя или фиолетовая пленка.
Расплавленный металл заливают тонкой струйкой. При этом для удаления воздуха можно слегка постукивать корпусу.
Открывать форму можно только после того, как отлитая деталь полностью остынет. Для изъятия отливки нужно использовать щипцы. Надо быть готовым к тому, что первое полученное изделие будет иметь некоторые дефекты поверхности.

Удаление излишек олова (облой)

Последовательность механической обработки выглядит следующим образом. Сначала удаляют облой. Так, называют излишки расплава, которые затекают в шов формы. Для этого применяют шабер. Для удаления литников применяют бокорезы. Для окончательной обработки швов используют абразивную шкурку с самым мелким зерном (нулевку).

Инструменты и материалы для литья

Олово практически идеальный материал для выполнения литья и в домашних, в промышленных условиях. Какие будут нужны материалы и инструменты для производства формы и выполнения литья. Для изготовления формы потребуется герметик и гипс. Из первого будет изготавливаться сама оснастка, а гипс потребуется для изготовления каркаса, в который будет установлена технологическая оснастка.

Инструменты для литья из олова

Кроме, названных материалов потребуется несложный слесарный инструмент – напильники с разным сечением, плоскогубцы, паяльник и пр.

Формы для литья олова

Для изготовления литьевой оснастки применяют такие материалы, как гипс или силикон. Все зависит от детали и ее назначения. К самой простой можно отнести гипсовую. Для ее изготовления понадобится коробка из дерева, некоторое количество гипса и кусок металлической трубки.

Создание оснастки выполняется в несколько шагов:

1. Приготовление гипсовой смеси. Она по внешнему виду должна напоминать густую сметану.
2. Смесь вываливают в заранее приготовленную коробку и разравнивают.
3. Для получения полуформы необходимо взять деталь и наполовину погрузить ее в приготовленный гипс. Аналогичную операцию необходимо выполнить со второй половиной детали. В результате будут получены 2 полуформы.
4. Полуформы надо соединить, или скрепить с помощью замков или просто стянуть тугой резинкой. В то место, через которое будет заливаться расплав олова надо вставить приготовленную металлическую трубу.

В принципе литьевая оснастка готова к работе. Расплав олова можно спокойно заливать в полученную форму.

В чем отличие гипсовых форм от других – главное они имеют меньшую стойкость. Если их поверхность не подготавливать, то такая оснастка может выдержать один – два цикла.

Основные способы литья олова

В промышленных условиях существует несколько технологий позволяющих быстро и эффективно изготавливать отливки из олова и его сплавов.

Самым популярным можно назвать литье в центробежной машине.

Суть этого метода довольно проста, расплавленный металл, через систему литников подается в формы, расположенные вокруг одной оси и вращающиеся с определенной скоростью. Их вращение обуславливает создание центробежной силы, которая прижимает поступающий металл внутри формы. Таким образом, происходит устранение лишних газов из тела будущей отливки. Это инженерное решение позволяет получать металл с мелкозернистой структурой.
Литье выполняют в металлоформы, произведенные в заводских условиях. Перед заливкой на рабочие поверхности могут быть нанесены составы, облегчающие выемку готовой отливки из формы.

Литье олова в домашних условиях

Как уже отмечалось, литье из олова в домашних условиях используют для получения рыболовных снастей, фигурок, например, солдатиков и пр.
Порядок выполнения отливки из олова выглядит следующим образом:

1. Изготовление формы.
2. Литье изделия.
3. Механическая обработка отливки.

Для выполнения литья олова в домашних условиях понадобится:

1. Кухонная плита;
2. Олово.
3. Форма для отливки.
4. Напильник, скальпель и некоторые другие несложные инструменты.

Оснастку, выполненную из алюминия или силикона, можно использовать по нескольку раз. Для получения качественного результат придется потратить много времени, при этом желательно иметь определенные художественные навыки. После того как фигурка будет отлита ее желательно раскрасить. Для этого применяют акриловые краски. Для того чтобы она хорошо легла фигурку перед началом работы необходимо обезжирить.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Литье в силиконовые формы

• 3D печать
  • Обзор технологии
  • Гипсополимер
  • Полиамид по технологии SLS
  • ABS-пластик по технологии FDM
  • Фотополимер MJM
  • Фотополимер PolyJet
  • Металл
  • Резина
  • Ювелирные изделия
  • SLA (лазерная стереолитография)
• Литье пластмасс
  • Литье в силиконовые формы
  • Литье в пресс-формы под давлением
• Макетирование
  • Макетная мастерская
• 3D моделирование
  • Требования к 3D-модели
  • Конвертирование файлов из программ в формат для 3D-печати
• 3D сканирование
  • 3D сканирование людей
  • Промышленное 3D сканирование
• Прототипирование
• Комплексные решения
• Сувенирная продукция
  • Изготовление бизнес сувениров и подарков с применением ручной росписи
  • Литьё и роспись фигурок из смолы
  • Оловянная миниатюра
  • Варианты исполнения фигур
  • Масштабирование фигур
  • Соответствие цены фигуры и уровня сложности её росписи
  • Упаковка
  • Как сделать солдатика

Мелкосерийное производство по доступной цене

Для выпуска многомиллионных партий товаров, как правило, используют пресс-формы (металлические оснастки). Это дорогостоящие решения, на изготовление которых уходит много времени и средств. Если же вы выводите на рынок небольшое количество продукции (до 500 – 1 000 единиц), воспользуйтесь литьем в силиконовые формы, которое не только сэкономит ваши деньги, но и позволит добиться оптимального качества готового изделия.

Технология

Мелкосерийное производство путем литья в силиконовые формы имеет определенные особенности и состоит из нескольких этапов:

1. Производство прототипа изделия. Речь идет о проектировании объемной модели на компьютере с последующей ее распечаткой на 3d-принтере или фрезеровкой на ЧПУ. Как вариант, может быть использован готовый прототип заказчика, но в 90% случаев он требует доработки.
2. Подготовка мастер-модели. Иными словами, это усовершенствованный и подготовленный к производству формы для литья прототип изделия. Мастер-модель определяет качество всего тиража, поэтому к ее разработке выдвигаются серьезные требования. Специалисты наносят дополнительные составы для получения текстур, заклеивают клейкой лентой все отверстия, армируют металлическими элементами глубокие пазы и наносят клейкую ленту на будущую линию разъема формы.

Изготовление силиконовой формы для литья. Для производства формы или, как ее еще называют, матрицы мастер-модель помещается в опалубку – герметичную емкость из твердого материала, соответствующую габаритам изделия. Затем устанавливают систему трубок (литниковую систему), предназначенных для подачи в форму жидкого пластика. После этого силикон, который предварительно прошел дегазацию в вакуумной камере, заливают в опалубку. Наконец, емкость с силиконом примерно на сутки оставляют застывать в специальной камере, и только после этого получается готовая матрица.

Тестовая отливка и доработка формы. Если после тестовой отливки детали, полученное изделие отличается от мастер-модели, производится доработка формы. Как правило, модернизация силиконовой матрицы не занимает много времени, и в основном заключается в усовершенствовании литниковой системы и каналов вывода воздуха из формы при заливке, на основе полученного первого образца.

Производство форм. После того, как заказчик одобрил полученный после тестовой отливки результат, начинается мелкосерийное производство изделий. Количество силиконовых форм зависит от численности конечных изделий из расчета, что одна матрица способна дать 20-50 единиц качественной продукции в зависимости от особенностей геометрии и материала литья.

Завершается этот алгоритм непосредственным литьем пластмассы. 3dVision использует вакуумную технологию литья в силиконовые формы, в ходе которой используются двухкомпонентные полиуретаны с различными физико-механическими свойствами. Благодаря быстроте изготовления оснастки, данный метод уже через несколько дней позволяет получить небольшую партию пластиковых изделий.

eugenepk

Сапожник, огородник и лучник

Про тиснение кожи, шитье обуви, огород и стрельбу из лука

Как сделать силиконовую форму для литья металла

Силиконовые формы для литья металла бывают или цельные, или состоящие из нескольких частей. Я уже потренировался с цельной формой, и теперь решил сделать форму состоящую из двух половинок. Внизу будет описание процесса. Сразу скажу что форма получилась очень хорошего качества, но металл в нее я еще не лил, и как она будет себя вести не знаю.

Дальше будет много букв про силиконовые формы, кто не хочет все читать, результат можно увидеть сразу:

Перед тем как приступить к созданию формы, нужно определиться для чего она нужна. Мне нужно лить сплав пьютер (58% Bi + 42% Sn), который плавится при 281°F/138°C, а его рабочая температура 300°-400°F (149°-203°C). Для таких температур подходят многие виды термостойкого силикона, но на этот раз я выбрал Mold Star 30. Этот силикон выдерживает температуру до 450°F (232°C), и у него очень низкая (по сравнению с другими силиконами) вязкость. Низкая вязкость нужна для того, чтобы пузырьки воздуха попавшие в жидкий силикон могли легче выйти, и не испортить поверхность формы.

Для заливки жидкого силикона строим коробку. Прозрачные стенки удобнее, через них видно что делается внутри. Проверяем что коробка не течет.

Наполняем коробку наполовину глиной. Я использовал полимерную глину. Нагреваем ее и утапливаем модель наполовину.

Карандашом или пальцем делаем углубления по углам – они сформируют замки которые будут удерживать половинки формы от смещений относительно друг друга.

Заливаем силиконом. Для уменьшения количества пузырей, силикон нужно лить тонкой струйкой с высоты около метра.

Когда силикон застыл, коробка разбирается и полимерная глина отделяется от модели и застывшего силикона

Силикон (первая половина формы) опять укладывается в коробку. Модель очищается от кусочков полимерной глины. К модели приклеиваются будущие каналы для отвода воздуха и воронка для литья.

Форма тщательно посыпается тальком (baby powder), его излишки сдуваются. Заливается вторая половина.

Когда силикон застыл, половинки разъединяют.

This entry was originally posted at http://eugenepik.dreamwidth.org/23990.html. Please comment there using OpenID.

Литье в силиконовые формы

Вакуумное литьё в силиконовые формы используется для создания единичных изделий, либо при выпуске мелкой серии. Данная технология хороша тем, что не требует изготовления дорогостоящих пресс-форм.

Готовые изделия могут быть отлиты по существующему образцу детали, по напечатанной 3D модели (в том числе литьё силикон в силикон), либо отливаться в специальную оснастку изготовленную из МДФ, модельного пластика либо алюминия. Выбор материала для таких форм обусловлен требованиям к её долговечности, объемом партии и заливаемым материалом.

Материалы для литья

Прототипы будущих изделий могут изготавливаться из силикона либо двухкомпонентного пластика. Материалы обладают различными характеристиками (твердость, прочность на разрыв, эластичность, температура эксплуатации). Широкий выбор материалов дает возможность изготавливать детали максимально близкие по своим к характеристикам в будущему изделию, поэтому могут быть использованы для изготовления опытных образцов как для резино-технических изделий, так и для изделий из АБС пластика, полиэтилена и других материалов. А также могут быть использованы как замена при изготовлении деталей, которых нет в продаже.

Изделия из силикона обладают хорошей устойчивостью к истиранию и долговечностью, они используются для отливки уплотнений и РТИ.

Изготовление форм из силикона

Формы для отливки изготавливаются путем заливки жидкого силикона в специально подготовленную форму.

1. В основание укладывается мастер-модель будущего изделия, и обрабатывается специальным раствором, благодаря которому силикон не будет к ней прилипать и деталь будет проще извлечь на последней стадии.
2. Чтобы сама форма была без пузырей воздуха и точно повторяла геометрию будущего изделия, жидкий силикон помещается в вакуумную камеру, где под действием сильно разреженной среды из материала удаляется находящийся в нем воздух.
3. Формы чаще всего делают в две заливки из двух частей, чтобы отлитые детали было легко доставать.

Наша компания предлагает изготовление не только прототипов изделий, но изготовление силиконовых форм на заказ.

Формы из силикона могут быть применены для отливки мыла, свечей, а также для изготовления кондитерских изделий (при использовании пищевого силикона). Резиновые пресс-формы используют в ювелирной отрасли.

Процесс отливки

Сам процесс заливки может сильно отличаться в зависимости от используемого материала. Материал подбирается исходя из требований, которые предъявляются для изделия. В настоящий момент рынок широко представлен различными видами силиконов и полиуретанов, которые копируют много разновидностей резины и пластика.

При заливке полиуретанов часто используется барокамера, в которую помещают форму под избыточным давлением в 2-4 атмосферы. Это делается для того, чтобы максимально убрать пузыри. Силиконы же перед заливкой дегазируются подобно процессу отливки формы.

Данная технология используется для получения прототипов РТИ и опытных образцов пластиковых деталей.

Цены и сроки

Стоимость выполнения работ зависит от:

• способа получения мастер-модели (3D печать, фрезеровка, снятие формы с образца);
• необходимого материала для заливки формы (количества, характеристик);
• материала отливаемого изделия.

Стоимость одной отливки начинается от 200 руб., стоимость формы от 1 000 руб.