Силиконовые формы представляют собой блок каучука с внутренней пустой полостью. В большинстве случаев жидкий литейный материал может быть залит или введен под давлением в эту полость, а затем затвердеть, образуя твердый объект по форме полости формы. Обычно существуют цельные силиконовые формы и двухкомпонентные силиконовые формы. Цельные силиконовые формы используются для создания изделий с плоским дном и положительной угловой геометрией без поднутрений: например, формы для мыла, формы для свечей и формы для шоколада. Двухкомпонентные силиконовые формы обычно используются для более сложной геометрии, такой как механические детали, статуи и скульптуры.
Принцип производства
Процесс изготовления силиконовых форм — это метод мягкой оснастки при непрямом производстве форм. Процесс требует физической детали, напечатанной на 3D-принтере, называемой «мастер-моделью». Мастер-модель — это деталь, напечатанная на 3D-принтере из высокоразрешающей смолы SLA, которая идеально гладкая, что позволяет получить высококачественную форму и гладкие литые детали.
Для изготовления вашей силиконовой формы мы сначала напечатаем на 3D-принтере вашу мастер-модель из смолы SLA, а затем создадим силиконовую форму из этой детали.
Материалы для изготовления силиконовых форм
Большинство силиконовых форм изготавливаются из сырья, называемого силиконом RTV (для вулканизации при комнатной температуре), в то время как некоторые изготавливаются из так называемого силиконового каучука HTV (для высокотемпературной вулканизации). Существует очень много типов и составов материалов для форм из силиконового каучука RTV, но для рукоделия и хобби они доступны в двух общих формах: жидкий силикон (силикон на основе олова и силикон на основе платины) и твердый силикон (силиконовая замазка).
Литейный материал
Создание деталей из силиконовой формы обычно называется вакуумным литьем, RTV-формованием или RTV-литьем. Материал, заливаемый в силиконовую форму — материал, из которого изготавливаются ваши копии деталей — называется литейным материалом. Популярные литейные материалы, работающие с силиконовыми формами, это уретановая смола (пластик), эпоксидная смола, гипс, полиуретановая пена, воск, мыло и бетон.
Типы силиконовых форм
Цельные силиконовые формы
Если ваша деталь самая широкая у основания и имеет положительную угловую геометрию без поднутрений, то форма для заливки — ваш лучший вариант для отливки копий из стандартных литейных материалов: смолы, воска, мыла, бетона, гипса, пены и т.д.
Формы-лотки с множеством полостей
Форма-лоток — это форма для заливки с несколькими одинаковыми полостями. Формы-лотки позволяют отливать копии быстрее и эффективнее по сравнению с формами для заливки с одной полостью.
Двухкомпонентные силиконовые формы
Статуэтки, скульптуры, прототипы и готовые детали со сложной геометрией могут быть изготовлены с использованием двухкомпонентной силиконовой блок-формы.
Преимущества силиконовых форм
- Гибкость: силиконовый каучук — очень универсальный и простой в использовании материал, вы можете легко создавать индивидуальные дизайны с помощью силиконового формования. Силикон не только действует как естественный разделительный агент, но и сам по себе чрезвычайно гибок, поэтому вы можете использовать его многократно, не опасаясь поломки. Отвержденную смолу можно очень легко извлечь из силиконовой формы.
- Воспроизведение деталей: Силиконовые формы копируют без потери тонкостей оригинала, поскольку силиконовые каучуки передают мельчайшие детали, даже отпечатки пальцев.
- Долговечность: Силиконовые формы имеют довольно долгий срок хранения. Вы можете использовать одну и ту же форму или формы для копирования снова и снова, что часто окупает более высокую стоимость силиконового каучука.
- Стабильность: Силиконовые формы могут использоваться при высоких или низких температурах (-50℃ до 250℃) без деградации или деформации, что делает их пригодными для таких применений, как приготовление пищи.
Благодаря хорошей гибкости и эластичности, силиконовая форма позволяет изготавливать детали сложной структуры, с тонким узором, без уклона формовки, даже с отрицательным углом и глубокими канавками.
Как изготавливать
Силиконовая замазка
Материал для силиконовой замазки поставляется в двух частях, каждая часть толщиной примерно со стандартную замазку. Для использования отрежьте равные части Компонента А и Компонента В, а затем соедините их, смешивая на ладони. Каждая часть имеет разный цвет, поэтому, как только цвета полностью смешаются без каких-либо разводов, силикон был правильно объединен. Просто поместите густую замазку вокруг оригинальной детали. Она застывает за пять минут. Она достаточно густая после отверждения, обычно не требует поддерживающей формы или опалубки, что является еще одним преимуществом силиконовой замазки.
Жидкий силиконовый каучук RTV-2
- Шаг 1: Размещение прототипа
После очистки и простой обработки прототипа поместите его на плиту и закрепите, сделайте опалубку и закрепите ее, убедитесь, что расстояние между прототипом и опалубкой равномерное, и нанесите немного разделительного состава на внутреннюю поверхность плиты опалубки. - Шаг 2: Нанесение глины и заливка гипсовой подложки
нанесите глину или пластилин на поверхность прототипа, а затем залейте приготовленную гипсовую смесь в опалубку. После затвердевания гипсовой смеси удалите слой глины или пластилина и очистите глину или пластилин, приставшие к прототипу, чтобы избежать влияния на качество поверхности формы. - Шаг 3: Заливка жидкого силикона
Объем силиконового каучука, который необходимо приготовить, можно рассчитать по объему удаленного слоя глины и учетом некоторых потерь. После полного смешивания удалите пузырьки из смеси силиконового каучука в вакуумной камере. Затем залейте силиконовый каучук. - Шаг 4: Отверждение
Отверждайте залитую форму из силиконового каучука при комнатной температуре или с помощью нагрева. После того, как силиконовый каучук не прилипает к руке, удалите прототип и продолжайте отверждать силиконовый каучук при комнатной температуре или с помощью нагрева. - Шаг 5: Ремонт новой формы
После удаления прототипа, если в форме обнаружены небольшие дефекты, их можно отремонтировать с помощью свежеприготовленного силиконового каучука и дать ему затвердеть.
Твердость силиконовых форм
Силиконовые формы бывают мягкими или твердыми. Твердость по Шору обычно варьируется от 0 до 60, но независимо от того, насколько она мягкая или твердая, она обладает эластичностью. Эти значения указываются по Шору, где низкое значение означает высокую эластичность, а высокое значение — низкую эластичность:
- 0-15 по Шору А: Очень мягкая, но немного слабее на разрыв.
- 20-40 по Шору А: обозначает среднюю эластичность. Обширная гибкость этого материала дополняется относительно хорошей стабильностью размеров.
- 40-60 по Шору А: обозначает высокую твердость силикона. Он более устойчив к нагрузкам, но при этом достаточно хрупкий.
Какой степень твердости лучше всего подходит для вас, зависит от вашего проекта и в некоторой степени является вопросом проб и ошибок. Чем мягче материал, тем легче извлекать заготовку из силиконовой формы. Однако из-за высокой эластичности и низкой хрупкости форма очень нестабильна. Обратное происходит с твердой формой: заготовки не так легко извлекать, и нужно быть осторожным, чтобы хрупкий силикон не сломался. Однако литейные формы с высоким значением по Шору, конечно, легче в обращении, потому что они менее подвижны и не так легко деформируются.
Применение силиконовых форм
При литье, выпечке и других видах деятельности, требующих использования формы, силиконовые формы всегда предпочтительны. Это связано с тем, что эти формы очень просты в использовании. Силиконовые формы имеют много различных назначений. Некоторые из наиболее распространенных включают бытовое использование, детские игрушки, инструменты для выпечки или приготовления пищи, формы для свечей и медицинское применение. Ниже приведены несколько примеров отраслей и применений, которые используют силиконовые формы для производства своей продукции:
Прототипирование и изобретательство
Высокоточные и высокоэффективные материалы для изготовления форм и литья, обеспечивающие максимальную точность каждый раз. Поэтому силиконовая форма является отличной альтернативой на стадии прототипирования для быстрого, точного и недорогого получения образцов.
Дизайн ювелирных изделий
Ювелиры используют индивидуальные силиконовые формы для дублирования вырезанных вручную или напечатанных на 3D-принтере восковых моделей, что позволяет им отказаться от трудоемкого процесса создания восковых моделей для каждого нового изделия, но при этом продолжать литье по выплавляемым моделям. Это обеспечивает значительный скачок в серийном производстве, делая возможным массовое литье по выплавляемым моделям. Поскольку силиконовые формы передают мельчайшие детали, ювелиры могут создавать изделия с изящными деталями и сложной геометрией.
Потребительские товары
Ремесленники используют силиконовые формы для создания множества изделий ручной работы, таких как мыло и свечи. Даже производители школьных принадлежностей часто используют силиконовые формы для изготовления таких предметов, как мел и ластики.
Для пищевых продуктов
Создавайте свои собственные или персонализированные формы для шоколада, или даже формы для помадки или тортов. Поскольку силикон выдерживает температуру до 250° градусов Цельсия, формы также можно использовать при приготовлении пищи. Мелкая выпечка, такая как кексы и капкейки, хорошо поднимается в силиконовых формах.
Проекты DIY
Любители искусства часто используют силиконовое формование для создания уникальных изделий. Вы можете использовать силиконовые формы для создания или копирования чего угодно, от бомбочек для ванны до лакомств для собак — возможности почти безграничны. Интересный проект по силиконовому формованию для детей — создание слепка руки. Просто убедитесь, что вы выбрали силикон, безопасный для кожи.
Безопасность & Очистка
Силиконовые формы экологически чисты и безопасны. Они нетоксичны и поэтому относительно безвредны для окружающей среды. Это одна из причин, по которой силикон часто используется для изготовления таких вещей, как формы для выпечки или соски для маленьких детей. Однако не весь жидкий силиконовый каучук для формования подходит для использования с пищевыми продуктами. Если вы делаете формы, которые планируете использовать для пищевых продуктов (например, формы для шоколада или даже лотки для льда), вам следует выбрать пищевой силиконовый каучук (силиконовый каучук на основе платины). Потому что этот силикон одобрен FDA.
Для мытья силиконовых форм не рекомендуется использовать сильные моющие средства, ополаскиватели и дезодоранты для посудомоечных машин. В случае мытья с ополаскивателем на поверхности формы может появиться белый налет, а при последующей выпечке продуктов может измениться вкус. Однако на характеристики и безопасность формы это не влияет. Для устранения этой проблемы мы рекомендуем прокипятить изделие в воде в течение нескольких минут.