Материалы для пресс-форм

Гипс. Гипс довольно часто используется для изготовления прессформ, так как при этом возможно изготовление эталона практически из любого материала, например из пластилина, воскообразных материалов, дерева и пр. Недостатками гипсовых пресс-форм являются низкая прочность и недолговечность. Количество съемов не превышает нескольких десятков. Однако гипсовые пресс-формы в художественном литье обладают неоспоримым преимуществом по сравнению с другими материалами. Во-первых, пресс-формы, изготовленные из гипса, выполняются из множества больших и малых кусков, которые удерживаются на моделях с помощью толстого слоя гипса — раковины, дающей возможность точной сборки кусков при вынутой модели. Во-вторых, гипсовые куски можно подгонять друг к другу срезанием выступающих наружных частей при изготовлении и установке раковины. В-третьих, гипсовые формы обходятся относительно недорого.

Эпоксидные смолы. Для индивидуального производства удобно и экологически целесообразно изготовлять пресс-формы и из холоднотвердеющих эпоксидных смол методом свободной заливки на эталон. Пресс-форма, полученная таким способом, имеет высокую механическую прочность, не подвержена короблению, разбуханию, коррозии и обеспечивает хорошее качество моделей.

Эпоксидно-диановые неотвержденные смолы, или эпоксидные смолы, являются растворимыми реакционноспособными продуктами на основе этилхлоргидрина и дифенилолпропана. Они могут переводиться в твердое неплавкое состояние под действием отверждающих агентов различного типа (полиамины, полиамиды, фенолформальдегидные смолы и др.) при нормальной температуре. Чаще всего применяют полиэтиленполиамид по СТУ 49−2529−62.

Для улучшения свойств отвержденной смолы применяют пластификатор дибутилфталат (ГОСТ 8728—88). Эпоксидные смолы, применяемые для пресс-форм, малотеплопроводны, что удлиняет время изготовления моделей. Для ускорения процесса отверждения и повышения теплопроводности в жидкую смолу вводят инертные наполнителипорошки: железный, алюминиевый и медный.

Формопласт. Применение эластичных материалов — формопластов, виксинта, резины и других синтетических каучуков значительно упрощает изготовление пресс-форм. Большая упругость эластичных материалов и их способность сохранять первоначальную форму позволяют при извлечении модели как угодно деформировать пресс-форму, удаляя модели с поднутрениями и обратными углами и конусами. При отсутствии готового термопласта его можно изготовить самим. Для этого используются следующие материалы (по массе): полихлорвиниловая смола — 20%, дибутилфталат — 76%, стеарат кальция — 2%, касторовое масло — 2%. Материалы нагревают в эмалированной посуде на масляной бане под вытяжкой до 100 °C при энергичном перемешивании деревянной или алюминиевой мешалкой. При получении однородной массы температуру доводят до 120—130°С и поддерживают при этой температуре до полного расплавления массы и удаления пузырьков воздуха. Жидкий формопласт разливают в емкости, в которых он затвердевает.

Виксинт — смола холодного отверждения. К этим смолам относят силиконовые герметики У-1−18, У-4−21, У-2−28 и др. Существуют и герметики специального назначения, например У-ЗОМ; УТ-32; УТ-34 и пр., но из них наиболее распространены виксинты. Виксинтовые формы в металлическом и гипсовом кожухах могут широко использоваться как для запрессовки воска в пастообразном состоянии, так и для заливки жидкого модельного состава. Для получения эластичных форм применяют различные резиновые герметики. Лучшие показатели достигнуты при использовании силоксановых герметиков типа «Виксинт У-1−18», основные свойства которого приведены ниже:

• • жизнеспособность — 0,5—6 ч;
• • условная прочность при разрыве — 2,5 МПа;
• • относительное удлинение при разрыве — не менее 170%;
• • твердость по Шору — 50—60.
• • соотношение виксинт — катализатор — 100:0,4;
• • вид материала — паста белого цвета;
• • жизнеспособность — не более 72 ч.

Виксинтовая пресс-форма обеспечивает высокую точность отпечатка, и ее не нужно смазывать разделительным составом.

Модели можно получать как свободной заливкой модельного состава, так и под небольшим давлением.

Пресс-форма может быть получена по эталону из различных материалов: металла, дерева, пластилина, глины, воскоподобных материалов и др.

Ласил. Ласил-Т — это высокопрочная силиконовая резина для изготовления пресс-форм и литейных форм для легкоплавких сплавов с температурой плавления ниже 350 °C, которая подходит для детального воспроизведения поверхностей и объектов при разработке прототипов, а также в художественных и реставрационных работах.

Силиконовая резина Ласил-Т представляет собой двухкомпонентный материал, состоящий из основы и катализатора (реагента), при смешивании которых в массе происходит процесс вулканизации при комнатной температуре. Ласил не имеет запаха и усадки, он прозрачен и выдерживает температуру до 350 °C. В формы, изготовленные из ласила, можно непосредственно заливать сплавы на основе цинка, олова, свинца, а также сплавы Вуда и Розе. В формы из отвержденного силикона можно отливать изделия из целого ряда неметаллических материалов: воск, гипс, полиуретан, бетон, полиэфир и другие термореактивные смолы.

Ласиловые формы обладают смазывающей способностью и при работе не требуют использования тальковой пудры. Кроме того, прозрачность формы облегчает работу форматора и процесс создания восковых моделей.

Приводим техническую характеристику ласила-Т:

Основа в несмешанном виде.

Смесь 100 частей основы и 10 частей отверждающего реагента по весу.

Резина. Для пресс-форм используют сырую резину на основе искусственного каучука. Применяют СКН-40М, СКИ-3, СКН-26, СКН-40М. В качестве вулканизирующих агентов используют ПДК (пероксид дикумила), Ф-40 (пероксимон), ХДО (хинондиоксим) и ХДО + Мп0₂. Вулканизацию проводят при 150 °C в течение 20—45 мин. После вулканизации получается эластичная пресс-форма со следующими физикомеханическими свойствами:

• • резина СКН-40М с вулканизирующим агентом ПДК при 150 °C в течение 35 мин дает а_в = 11 МПа, 8_0СТ = 4%, S = 400%, твердость по ТМ-2 = 55;
• • резина СКИ-3 с ПДК при 150 °C в течение 35 мин дает ст_в = 14 МПа, 8_0СТ = 6%, 8 = 780%, твердость по ТМ-2 = 36;
• • резина СКН-26 с Ф-40 при 150 °C в течение 35 мин дает а_в = = 14,8 МПа, 8_0СГ = 6%, 8 = 810%, твердость по ТМ-2 = 38;
• • резина СКН-40М с ХДО при 150 °C в течение 45 мин дает в = = 12 МПа, 8_0СТ = 24%, 5 = 850%, твердость по ТМ-2 = 34;
• • резина СКН-40М с ХДО + Мп0₂ при 150 °C в течение 20 мин дает а_в = 14 МПа, 5_0СТ = 16%, 8 = 740%, твердость по ТМ-2 = 42.

Металлические материалы. Для изготовления пресс-форм отливок серийного производства с несложным профилем применяются легкоплавкие сплавы, чаще всего оловянно-свинцовые, и реже легкие, такие, как сплавы на алюминиевой основе (табл. П1.1).

Таблица ГИЛ

Сплавы для литых пресс-форм.