シリコーンモールド

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  • 著者: Aaron

シリコーンモールドは内部に空の空間を持つゴムの塊です。ほとんどの場合、液体のキャスティング材料をモールドに注ぎ込むか、圧入し、その後硬化させることで、モールドの空間の形をした固体の物体を作ることができます。通常、1ピースシリコーンモールドと2ピースシリコーンモールドがあります。1ピースシリコーンモールドは、底面が平らで、アンダーカットのない角度を持つアイテムを作成するために使用されます。たとえば、石鹸モールド、キャンドルモールド、チョコレートモールドなどです。2ピースシリコーンモールドは、機械部品、像、彫刻などの複雑なジオメトリのために一般的に使用されます。

シリコーンモールド

製造の原理

シリコーンゴムのモールドプロセスは、間接的なモールド製造方法によるソフトツーリングです。このプロセスでは、物理的な3D印刷部品(「マスター」と呼ばれる)を必要とします。マスター部品は高解像度のSLAレジンで作られ、非常に滑らかで、高品質のモールドと滑らかな鋳造部品を作成できるようになっています。

シリコーンモールドを製造するには、まずSLAレジンでマスター部品を3D印刷し、その部品からシリコーンモールドを作成します。

シリコーンモールド製作材料

ほとんどのシリコーンモールドはRTVシリコーン(常温加硫)という原材料で作られていますが、いくつかはHTVシリコーンゴム(高温加硫)で作られています。RTVシリコーンゴムモールド材料には多くの種類や配合がありますが、クラフトやホビー用には2つの一般的な形態、液体シリコーン(スズ硬化型とプラチナ硬化型)と固体シリコーン(シリコーンパテ)で提供されています。

キャスティング材料

シリコーンモールドを使用して部品を作成することは、一般的にバキュームキャスティング、RTVモールディング、またはRTVキャスティングと呼ばれます。シリコーンモールドに注がれる材料、すなわちコピー部品が作られる材料はキャスティング材料と呼ばれます。シリコーンモールドに適した一般的なキャスティング材料には、ウレタン樹脂プラスチック、エポキシ樹脂、石膏、ポリウレタンフォーム、ワックス、石鹸、コンクリートなどがあります。

シリコーンモールドの種類

1ピースシリコーンモールド

部品が底面で最も広く、アンダーカットのないポジティブな角度のジオメトリを持つ場合、ダンプモールドは標準的なキャスティング材料でコピーを鋳造するために最適な選択肢です:樹脂、ワックス、石鹸、コンクリート、石膏、フォームなど。

1ピースシリコーンモールド

マルチキャビティトレイモールド

トレイモールドは、複数の同一のキャビティを持つダンプモールドです。トレイモールドは、1キャビティダンプモールドと比較して、コピーをより迅速かつ効率的に鋳造することができます。

マルチキャビティトレイモールド

2ピースシリコーンモールド

フィギュア、像、プロトタイプ、および複雑なジオメトリを持つ最終製品は、2ピースシリコーンブロックモールドを使用して製造できます。

2ピースシリコーンモールド

シリコーンモールドの利点

柔軟性:シリコーンゴムは非常に多用途で使いやすい材料で、シリコーンモールディングを使用して簡単にカスタムデザインを作成できます。シリコーンは自然な離型剤として機能するだけでなく、非常に柔軟です。そのため、破損の心配なく繰り返し使用できます。硬化した樹脂はシリコーンモールドから非常に簡単に取り外せます。

詳細の再現:シリコーンモールドは、オリジナルの複雑さを失うことなく再現します。シリコーンゴムは、指紋のような微細な詳細までキャプチャします。

耐久性:シリコーンゴムモールドは比較的長い寿命を持ちます。同じモールドまたはモールドを繰り返し使用できるため、シリコーンゴムの高コストを相殺することがよくあります。

安定性:シリコーンモールドは、-50℃から250℃の高温・低温で使用でき、劣化や変形することなく、料理などの用途にも適しています。

良好な柔軟性と弾力性を持つシリコーンゴムモールドは、複雑な構造、細かなパターン、モールドドラフト角なし、さらには負の角度や深い溝を持つ部品を作成することができます。

作成方法

シリコーンパテ

シリコーンパテ素材は2つの部品で構成され、各部品は標準的なパテの厚さ程度です。使用するには、A部品とB部品を同量に切り取り、手のひらで混ぜ合わせます。各部品は異なる色をしているので、色が完全に混ざり、マーブル模様がなくなったらシリコーンが適切に混ぜられたことがわかります。その後、元の部品の周りに厚いパテを置きます。5分で設定されます。硬化後は十分に厚く、通常、母型やモールドボックスは必要ありません。これがシリコーンパテのもう一つの利点です。

RTV-2液体シリコーンゴム

ステップ1:プロトタイプの配置

プロトタイプを清掃し、簡単に処理した後、プレートに配置して固定し、モールドフレームを作成してそれを固定します。プロトタイプとモールドフレームの間の距離が均等になるようにし、モールドフレームプレートの内面に離型剤を塗布します。

ステップ2:クレイの貼り付けと石膏バックの注入

プロトタイプの表面に粘土またはプラスチリンを貼り付け、準備した石膏スラリーをモールドフレームに注ぎます。石膏スラリーが固化したら、粘土またはプラスチリン層を取り外し、プロトタイプに付着した粘土やプラスチリンを清掃して、モールドの表面品質に影響を与えないようにします。

ステップ3:液体シリコーンの注入

準備するシリコーンゴムの量は、取り除いた粘土層の体積と一定の損失を計算して求めます。完全に混合した後、真空抽出器でシリコーンゴムの混合物中の気泡を排出します。その後、シリコーンゴムを注ぎます。

ステップ4:硬化

常温または加熱で鋳造シリコーンゴムモールドを固化させます。シリコーンゴムが手に付かなくなったら、プロトタイプを取り外し、常温または加熱でシリコーンゴムをさらに固化させます。

ステップ5:新しいモールドの修理

プロトタイプを取り外した後、モールドに小さな欠陥が見つかった場合は、新しく準備したシリコーンゴムで修理し、固化させます。

シリコーンモールドの硬度

シリコーンモールドは軟らかいものと硬いものがあります。ショア硬度は通常0から60の範囲ですが、柔らかいものでも硬いものでも弾力性があります。これらはショア硬度で指定され、低い値は高い弾力性を、値が高いほど低い弾力性を示します:

  1. 0-15 Shore A: 非常に柔らかく、引裂き強度が少し弱い。
  2. 20-40 Shore A: 中程度の弾力性を示します。この素材の広範な柔軟性は、比較的良好な寸法安定性を伴います。
  3. 40-60 Shore A: 高硬度のシリコーンを示します。ストレスに対してはより耐性がありますが、かなり脆いです。

どの硬度が最適かは、プロジェクトによりますが、試行錯誤も必要です。素材が柔らかいほど、シリコーンモールドからワークピースを取り出すのが容易になります。しかし、弾力性が高く、脆さが低いため、モールドは非常に不安定です。反対に、固いモールドでは、ワークピースが簡単に取り出せず、脆いシリコーンが割れるのを防ぐために注意が必要です。ただし、高ショア値のキャスティングモールドは、扱いやすく、変形しにくいため、取り扱いが容易です。

シリコーンモールドの用途

キャスティング、焼成、その他のモールドを必要とする活動では、シリコーンモールドが常に好まれます。これは、これらのモールドが非常に使いやすいという基本的な事実から来ています。シリコーンモールドにはさまざまな用途があります。最も一般的なもののいくつかは、家庭用、子供のおもちゃ、ベーキングまたは調理ツール、キャンドルモールド、医療用途です。以下は、シリコーンモールドを使用して製品を製造する業界や用途のいくつかの例です:

プロトタイピング&発明

精度と性能に優れたモールド作成とキャスティング材料で、毎回最高の精度を実現します。したがって、シリコーンモールドはプロトタイプ段階での迅速、正確、低コストのサンプル取得に最適です。

ジュエリーデザイン

宝石商は、手彫りまたは3D印刷されたパターンをワックスで複製するためにカスタムシリコーンモールドを使用します。これにより、各新しいピースのためにワックスで彫刻したパターンを作成する手間を省き、ワックスから鋳造を続けることができます。これにより、投資鋳造が規模で機能するようになり、シリコーンモールドは非常に詳細な部分や複雑なジオメトリを作ることができます。

消費財

作成者は、石鹸やキャンドルなどのカスタムクラフトを作るためにシリコーンモールドを使用します。学校用品の製造業者も、チョークや消しゴムなどのアイテムを形成するためにシリコーンモールドを使用します。

食品関連

カスタムまたはパーソナライズされたチョコレートモールドを作成したり、フォンダントやケーキのモールドを作成したりできます。シリコーンは250°Cまでの熱に耐えることができるため、調理にも使用できます。マフィンやカップケーキなどの小さな焼き菓子はシリコーンモールドでうまく膨らみます。

DIYプロジェクト

アート愛好者は、ユニークな創作物を作るためにシリコーンモールディングを使用します。バスボムや犬用おやつなど、シリコーンモールドを使ってあらゆるものを形成したり複製したりできます。子供向けの楽しいシリコーンモールディングプロジェクトは、手のライフキャストを作ることです。皮膚に安全なシリコーンを選ぶことを忘れないでください。

安全性&クリーニング

シリコーンモールドは環境に優しく、安全です。無毒であるため、比較的環境に優しいです。これがシリコーンがベーキング用品や小さな子供のための哺乳瓶などの製品に使用される理由の一つです。しかし、すべての液体シリコーンゴムモールディングが食品と一緒に使用するのに適しているわけではありません。食品用に使用する予定のモールド(チョコレートモールドやアイストレイなど)を作る場合は、食品グレードのシリコーンゴム(プラチナ硬化シリコーンゴム)を選ぶことをお勧めします。なぜなら、このシリコーンはFDAに認可されているからです。

シリコーンモールドを洗う場合は、強力な洗剤や食器洗い機の洗浄補助剤、消臭剤を使用しないことをお勧めします。洗浄補助剤で洗った場合、モールドの表面に白いコーティングが現れ、その後の焼成食品に風味の変化が生じることがあります。ただし、モールドの性能や安全性には問題ありません。この問題を解決するためには、製品を数分間沸騰した水で煮沸することをお勧めします。

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