Силикон для изготовления форм

Определение

Что такое силиконовый компаунд? Слово «компаунд» означает соединение. В нашем случае это соединение двух компонентов – силикона и отвердителя. Силиконовый состав изначально представляет из себя жидкую субстанцию. После ввода отвердителя в течение определённого времени (как правило несколько часов) жидкая смесь затвердевает, принимая конфигурацию того пространства, в которое она была залита.

Назначение и способы применения

В сфере изготовления лепнины силикон используется для создания форм или матриц для последующей отливки по ним изделий и элементов декора из гипса. Делаются такие формы вручную двумя способами – методом заливки и обмазки. При первом способе, пока силиконовая смесь не застыла, её заливают на формуемую деталь в созданную заранее опалубку и после отверждения получается соответствующая матрица. Полученная форма сохраняет свойства эластичности. Во втором случае резину намазывают кистью на формуемую поверхность изделия в несколько слоёв, создавая относительно тонкую плёнку толщиной в среднем от 3 мм до 8 мм.

Силиконовая матрица - важный фактор, влияющий на качество производимого с её помощью лепного декора. Подбор наиболее подходящего по свойствам силикона для изготовления формы может потребовать времени и опытов. Основные вопросы, которые решаются при поиске компаунда – это соответствие свойств материала специфике работ по формовке и последующей отливке гипсовых изделий, а также нахождение баланса по соотношению цены и качества приобретаемого сырья.

Силиконы на платиновых и оловянных катализаторах

Силиконовые резины принципиально делятся на два типа. Одна группа с использованием так называемых платиновых катализаторов. Второй тип – с катализаторами на основе олова.

Компаунды на платине. Здесь сразу определяется глобальная разница характеристик по всем основным позициям. У силиконов на платине существенно меньше усадка, выше прочность и дольше срок эксплуатации. Зачем же тогда существуют резины на оловянных отвердителях, если они проигрывают по всем пунктам? Дело в том, что у платиновых компаундов стоимость намного выше, чем у оловянных, что не позволяет использовать их во всех случаях, несмотря на превосходящие свойства.

Компаунды на олове. При варианте, когда нужно выполнить одну или несколько отливок изделий, то, скорее всего, силикон на оловянном отвердителе вполне вас устроит. Получите приемлемое качество и сэкономите деньги. Если же вы нацелились на тираж в сотни или тысячи экземпляров гипсовых деталей, планируете использовать форму годами и важно соблюсти все размеры до миллиметра, то целесообразнее использовать резину на платиновом отвердителе. Здесь первоначальные траты будут выше, но не придётся потом переделывать форму по нескольку раз.

Жёсткость или твёрдость силикона

Эластичность полученной силиконовой формы – важнейшая её характеристика, определяющая возможности дальнейшего применения. Параметр измеряется в так называемых единицах по Шору, шкала D. Эта характеристика обычно указывается на упаковке. Чем меньше значение, тем больше мягкость и, наоборот, чем выше показатель, тем больше жёсткость резины.

Твёрдость 10D. Эта маркировка означает очень мягкий, легко растягивающийся силиконовый состав, который подходит для формования изделий со сложной формой и большими «поднутрениями» элементов. Если в основе детали вашей лепнины преобладают геометрические формы, то такой мягкий силикон вряд ли подойдёт. Матрица начнёт «гулять» и геометрия гипсовой детали «поплывёт».

Твёрдость 25D. Средний по значению параметр, когда материал в меру мягкий и не слишком твёрдый. Этот вариант формовочного компаунда наиболее часто применяется, он универсален. Если у вас нет специфических требований к форме, используйте силикон с твёрдостью 25D по Шору и не прогадаете.

Твёрдость 30D. Немного жёстче, лучше держит форму, соответственно, хорошо подходит для предметов с преобладанием выраженной геометрии.

Твёрдость 40D. Ощутимо более жёсткий вариант, используемый для чисто геометрических изделий и деталей с элементами исключительно на «выход», без «замков». Твёрдость силикона выше 40 единиц редко имеет практическое применение для гипсовых отливок.

Параметр жёсткости заслуживает одного из первых мест по важности свойств силиконов. Если лепнина имеет точные геометрические формы, то выбор слишком мягкой резины не позволит добиться качественной отливки. И, наоборот, при сложном рельефе с большими поднутрениями элементов нужно использовать мягкий силикон, чтобы детали свободно вынимались из формы, не разрушаясь.

Вязкость, текучесть силиконовой смеси

Данный параметр измеряется в мПа.с и указывается в характеристиках силикона. Обычный разброс – от 10000 мПа.с до 40000 мПа.с. Чем выше цифры, тем меньшей текучестью обладает ещё не отверждённый компаунд. На практике это означает, что при заливочном методе производства формы удобнее применять более текучую смесь, чтобы она залилась во все «закоулки» формуемого предмета. При работе в «намазку» лучше использовать более густые составы, которые не будут сильно сползать с наклонных и вертикальных поверхностей.

Вязкость смеси можно регулировать самостоятельно с помощью специально загустителя, ещё его называют триксотропной добавкой. Обычно добавка универсальна и подходит сразу под несколько марок резины. Вводя загуститель в уже перемешанный состав силикона и отвердителя, мы увеличиваем густоту до нужного нам значения вплоть до такого, что смесь можно наносить на вертикальные или даже отрицательные поверхности и она не будет стекать. Количество ввода загустителя измеряется процентами или долями процента, его конкретное применение отражено в инструкции от производителя.

Величина усадки силиконовой формы

После изготовления матрица «усаживается», то есть меняет свои размеры в сторону уменьшения. Происходит это в промежутке времени от нескольких дней до месяцев, а характер изменений – от десятых долей одного процента до двух процентов от размера формы. Казалось бы, один или два процента – небольшой показатель. Но, в абсолютных величинах, это могут быть не только миллиметры, а сантиметры при больших размерах матрицы. А если силикон вкладывается в поддерживающий его кожух, то величина усадки резины принимает ещё большее значение, так как усевшая форма будет «болтаться» в кожухе.

На размер усадки влияют два основных фактора:

  • тип силиконового компаунда

  • количество введённого отвердителя

Тип силиконов на платиновых катализаторах позиционируется как безусадочный, с величиной усадки до 0,1%. Компаунды с оловянными катализаторами дают усадку до 1 или 2-х процентов от размера формы.

Второй фактор – объём используемого отвердителя. У любого силикона всегда определено количество отвердителя, необходимого для застывания смеси. Как правило, указывается диапазон возможных величин – от и до. То есть, можно ввести меньше, можно больше, смесь всё равно застынет. Что же меняется в процессе? Меняется время. Чем больше отвердителя, тем быстрее сроки схватывания и получения готовой формы. Но это палка о двух концах. Экономя время и используя большее количество отвердителя, мы получаем и большую усадку формы. Поэтому, если значение усадки для вас первостепенно, и вы ходите минимизировать её величину, то применяйте катализатор в минимально возможном количестве. Это значение подбирается экспериментально, и оно может оказаться даже меньше заявленного в характеристиках продукта.

Прочность силиконов

Характеристика прочности резиновых компаундов измеряется в нескольких параметрах. Это предел прочности на разрыв (единицы измерения – мПа), удлинение до разрыва (единицы измерения – проценты) и прочность до разрыва (кН/м). Если по-простому, все эти параметры говорят о том, насколько сильно можно растянуть резину не повредив её. Так же я бы добавил сюда такую характеристику прочности как разрушение от времени.

В смысле прочности все усадочные резины на порядок существенно слабее, чем безусадочные. Есть примеры, когда формы, сделанные из самых дешёвых компаундов на олове, разрушаются даже без эксплуатации – трескаются и рвутся со временем. В противоположность этому, дорогие силиконы на платиновых катализаторах могут демонстрировать высочайшую прочность, выдерживая многократные нагрузки на растяжение при работе. Но не всё так однозначно. Подходить к выбору материала надо по принципу целесообразности. Если форма не сложная, без сильных загибов и замков, то тираж отливок в сотни экземпляров можно выполнить и при менее устойчивой, но зато более дешёвой резине. При этом важно правильно хранить форму между этапами работ.

Сложная матрица, когда при выемки гипсовой отливки на резину оказывается существенное испытание, повторяющееся сотни раз при многократном тираже, потребует применение силикона с действительно высокими прочностными характеристиками.

Срок эксплуатации силиконовых форм

Безусловно, что формы из безусадочных силиконовых смесей на платиновом отвердителе более долговечны. Но, условия хранения готовых матриц – важнейший момент, определяющий срок их эксплуатации. Брошенные как попало формы быстро придут в негодность, как минимум деформируются или порвутся, даже если они изготовлены из дорогой качественной резины. Основные «золотые» правила хранения силиконовых форм следующие:

  • Матрица должна лежать ровно на прямой поверхности

  • Лучше всего хранить силикон с залитым в него изделием – это предотвращает возможную деформацию

  • Нельзя сильно перегружать формы, составляя их одну на другую в большом количестве, так как каждый последующая деталь давит на нижнюю и деформирует её

  • Помещение для хранения должно быть с плюсовой температурой. Сильные перепады температур негативно сказываются на силиконе

Формы, которые хранятся в правильных условиях, служат годами. При условии надлежащего хранения матрица, изготовленная из более дешёвого материала может «пережить» дорогую, но неправильно хранящуюся.

Стоимость силиконовых компаундов

Нижняя граница цен на формовочный силикон в Москве на лето 2022 года начинается примерно от 900 руб. за килограмм материала. Это наиболее простые компаунды на оловянном отвердителе, подходящие для изготовления штучных изделий или небольших тиражей лепного декора. Преимущество здесь в цене материала. Как говорится, выполнил работу и забыл. Какой смысл тратится на дорогой силикон за три тысячи рублей при разовом тираже? Из конкретных примеров недорогих, но практичных материалов российского производства можно привести компанию Пента-Юниор, марки силиконов серии Юнисил-91хх. Из дешёвых компаундов также очень хорошо зарекомендовал себя китайский силикон марки Super Mold.

Цены на безусадочные силиконы с улучшенными характеристиками по прочности и долговечности начинаются приблизительно от 1300 руб. за килограмм. Что-то действительно приличное можно приобрести от 2.000 руб. за килограмм. Это китайские варианты, но есть выбор от немецких производителей - фирма БМП Технолоджи, компаунды серии Elastomould и Elastosil. Американскую продукцию реализует компания Алькорпласт - безусадочный силикон серии Rebound. Из российских можно порекомендовать ту же Пенту Юниор, марки серии Юнисил-95хх и 96хх. В свете последних событий экспорт материалов из Европы и Америки может оказаться нестабильным. В этом случае выбор китайского и российского сырья становится более актуальным.

Выводы:

Таким образом, при выборе силикона для изготовления формы надо обращать внимание на следующие характеристики и параметры материала:

  • тип применяемого катализатора

  • твёрдость силикона

  • вязкость состава

  • величина усадки

  • прочность

  • прогнозируемые сроки эксплуатации

  • стоимость материала

Выявляя наиболее существенные для нас в конкретных производственных условиях свойства материала, сопоставляя все плюсы и минусы, мы делаем более правильный выбор при покупке подходящего компаунда, и не тратим лишние денежные средства.



Возврат к списку

© Лепная мастерская Артлепка

Все права защищены

Разработка сайта: Вебмастерская НатрийХлор