:: Domácí výroba odlitků (1. část) :: Vážení čtenáři, protože mne oslovuje stále větší počet lidí s dotazy, okolo tvorby vlastních odlitků, tak jsem začal s tímto malým foto-kecacím seriálem. Chci v něm popsat celý postup tvorby odlitků od výroby modelu až po začištění odlitků. Mnozí jste se již o takovou věc pokoušeli a dosažené výsledky Vás neuspokojují a nebo úplně odradily od dalšího pokračování, mnozí o tom teprve uvažujete. Pokud dodržíte zde uvedený postup, mohu Vám garantovat, že budete mít srovnatelné výsledky. Historie. Moje pokusy začaly nákupem nějakých materiálů, ani jsem přesně nevěděl zda jsou vhodné, protože informace na internetu byly dost kusé, protichůdné a někdy zcela zavádějící. Postupnou cestou pokusů a omylů a pozdějším důkladným studiem katalogových listů (to když už jsem věděl, jaké vlastnosti jsou pro mne důležité), jsem konečně našel ty správné materiály pro výrobu forem, ale stále jsem měl velké problémy s litím PUR (polyuretanová pryskyřice) do forem. Odlitky bývaly nedolité, plné bublinek a velké procento totálních zmetků. Začal jsem experimentovat s použitím vakua při lití, ale tahle cesta se ukázala jako slepá. Profesionální zařízení tak samozřejmě fungují, ale v domácích podmínkách (pokud nekoupíte zařízení za desítky až stovky tisíc) je to neproveditelné. Jako uspokojivé se ukázalo až řešení, využívající zcela opačný princip. Je to přetlaková komora, do které se nalitá forma s ještě tekutým PURem vloží. Po natlakování na tlak cca 8-10atm (0.8MPa - 1MPa) dojde ke kompresi vzduchových bublin na mikroskopické rozměry a na uvolněné místo je nasáta PUR z nálitku. Tlak se vypustí až po zatvrdnutí PUR a stlačený vzduch v bublinkách uvnitř odlitku během času difunduje ven. To je tedy celý jednoduchý fígl, jak z forem udělat dokonalé odlitky bez bublin. Navíc se tak dají zpracovat i starší navlhlé materiály, které mají snahu během vytvrzování pěnit. Jak vypadá odlitek volně odlitý a jak z přetlakové komory, dost dobře ukazuje následující obrázek.
Zde můžeme vidět rozdíl mezi volně litým odlitkem (tmavý) a odlitkem vytvořeným přetlakovým litím (světlý). Jak celý proces vypadá? Na začátek by bylo nejlepší si celý proces naznačit v bodech, aby i ti bez zkušeností, byli schopni se v tématu dále orientovat. Jednotlivým částem se budeme věnovat později a velice podrobně. Jednotlivé kroky jsou následující: - výroba modelu (masteru) - technologická příprava modelu pro zaformování (výroba nálitků, ohraničení formy) - zalití silikonovým elastomerem, vyvakuování (odstranění bublinek vzduchu) - vyjmutí modelu z formy a její případné nařezání - nalití PUR pryskyřice a natlakování v přetlakové komoře - vyjmutí odlitku a začistění Je zřejmé, že poslední dva body ze seznamu, se budou opakovat při výrobě každého dalšího odlitku. Jak je taková výroba nákladná? Rád bych hned na začátku zdůraznil, že domácí výroba odlitků není zrovna levná záležitost. Cenu tvoří jednak pomůcky a přípravky, které můžeme používat opakovaně, jednak samotný materiál na
výrobu forem a odlitků. Protože to máme jako hobby, neuvažuji zde čas s tím strávený. Co tedy je nezbytně nutné? - váha s váživostí 0.1g (nejlépe digitální) cca 1.000Kč - kompresor pro vakuování a tlakování (nejlépe ledničkový) cca 200Kč - 1500Kč - přetlaková komora s přípojnými částmi od 1500Kč Z materiálů to bude: - silikonový elastomer cca 1300Kč za 1kg - polyuretanová licí pryskyřice cca 1200Kč za 2kg (menší balení asi nikde neseženete) - barevná pasta k probarvení PUR cca 300Kč za 0.1kg (není nutná, ale velice doporučuji) Jak jste si již asi sami spočítali, tak počáteční investice činí něco kolem 5500Kč až 7000Kč, což není málo, ale proti cenám průmyslových odlévacích zařízení je to směšný pakatel. Dobře si tedy rozmyslete, zda má taková investice pro Vás smysl. Pokud byste přemýšleli o výrobě odlitků jako o výdělečné činnosti, je třeba používat pouze vlastní modely, neb zde také platí zákon o ochraně autorských práv a zákon o ochraně průmyslových vzorů a prodej okopírovaných věcí by se Vám mohl pěkně vymstít (nehledě na to že je to mimořádně hnusné jednání). Je možné to nějak zjednodušit a tím ušetřit? Stručně řečeno, pokud chcete mít dobré výsledky, tak nelze. Je možné, že již některé věci máte doma a používáte k modelaření, jako třeba digitální váhu nebo ledničkový kompresor. Pokud se rozhodnete ušetřit na váze, tak bych rád upozornil, že materiály pro výrobu forem jsou velmi citlivé na přesný poměr složek. Ten je hmotnostní, a nejde ho jednoduše, bez přepočtu měrných hmotností složek, nahradit objemovým ale pokud máte v oblibě matematiku a zjistíte si měrné hmotnosti jednotlivých složek, obejdete se bez váhy. Pokud budete chtít ušetřit na vakuování materiálu pro formy, zůstanou v nich bublinky a to se Vám krutě vymstí při přetlakování, kdy dojde k silné deformaci formy, protože bubliny v ní se taky zmenší. Je vidět, že celý proces je provázaný, a tak Vám mohu pouze poradit to, co už asi tušíte. Buď do toho ty peníze dejte a nebo se do vlastní výroby odlitků nepouštějte. Co budete tedy potřebovat? Jsou to jednak běžné věci, co už má každý modelář doma, jako skalpel, řezací podložka, lepidla, kousky plastových profilů a destiček pro výrobu masteru, stříkací pistoli a surfacer na finiš a kontrolu povrchu masteru a další běžné modelářské nářadí. Pro přesné odměřování jednotlivých složek budeme potřebovat váhu. Mísící poměry jsou udávány v hmotnostních procentech a je nutné je dost přesně dodržet. V dnešní době se vyplatí kapesní digitální váha, jako je na obrázku. Měla by mít rozsah do 250g a rozlišení (vážlivost) 0.1g
Kapesní digitální váha pro odměřování jednotlivých složek silikonového elastomeru. Po smíchání jednotlivých složek je nutné ze směsi odstranit bubliny vzduchu. To se provede tzv. "vakuováním". Na to budeme potřebovat láhev od okurek s víčkem ve kterém bude průchozí trubička. Budeme také potřebovat silnostěnnou silikonovou hadičku a taky nádobu ve které se smísí jednotlivé složky silikonového elastomeru a vloží se dovnitř. Nádoba je nejlepší průhledná a vysoká, protože po rozepnutí bublinek se objem směsi několikanásobně zvýší. Ideální je obal od lískových oříšků v čokoládě značky "Albert" (a navíc Vás ještě manželka/přítelkyně pochválí).
Komora pro vakuování silikonového elastomeru s vloženou průhlednou nádobou. Abychom mohli vakuovat, musíme mít zařízení, které vysaje vzduch. Na to se hodí ideálně ledničkový kompresor, který je dostupný, udělá dostačující podtlak (0.05 atm nebo taky -0.95atm) a navíc ho ještě využijeme pro natlakování přetlakové komory. Získáme ho ze staré lednice, mrazáku, v servisu chladící techniky a nebo můžeme koupit i nový. Kompresor nesmí být moc vyběhaný, protože pak není vytvořený podtlak dostatečný.
Ledničkový kompresor mám ve skříni od staré vojenské vysílačky a sací část je vybavena třícestým kohoutem pro snadnější odvakuování komory. Nakonec budeme ještě potřebovat přetlakovou komoru, kam budeme vkládat formy naplněné PUR a kterou natlakujeme na tlak 8-10atm (8-10kg/cm?). Tu si budeme muset každý vyrobit. Vzhledem k tlaku, který je použit, musí být konstrukce důkladná a musí být provedena tlaková zkouška. Autor článku ani redakce NEJSOU ZODPOVĚDNÍ za újmu na zdraví ani škody na majetku které mohou vzniknout!! Pro možnou inspiraci bude v seriálu popis s fotografiemi přetlakové komory jakou používám.
Přetlaková komora je klíčová část celého postupu. Vzhledem k tomu, jaký je v ní tlak, musí být
vyrobena důkladně a být tlakově odzkoušena. Pro odebrání a uchovávání manipulačního množství PUR budeme potřebovat injekční stříkačky plastové s objemem 10ml a 25ml. Pro aplikaci stříkačky 2ml a 5ml a injekční jehly 1.2mm x 40mm (růžová barva) a také slabé jehly pro výrobu záslepek na stříkačky (např. oranžové). Na míchání budeme potřebovat malé nádobky, velice se mi osvědčily plastové "panáky" na jedno použití, které jsou levné, dostupné a dají se použít několikrát.
Pro uchovávání malého množství PUR pryskyřice jsou ideální injekční stříkačky uzavřené zaštípnutými a zamáčknutými jehlami.
Na míchání malých množství PUR se mi osvědčily jednorázové plastové "panáky", které jsou pomocí aranžérské plastelíny v šikmé poloze.
:: Domácí výroba odlitků (2. část) :: V této části seriálu se podíváme velice důkladně na materiály na výrobu forem a jejich zpracování. To je velmi důležité, protože pouze tak, je možné dosáhnout výborných výsledků a vyhnout se nepříjemnostem, jako je třeba neztuhnutí silikonového elastomeru nebo bublinky ve formě. Důkladným nastudováním technologického postupu si ušetříte případné zklamání a dost peněz za zkažený materiál.
Použité materiály na výrobu forem jsou průsvitné až průhledné. Materiály na výrobu forem. Tyto materiály se odborně nazývají silikonové elastomery nebo silikonkaučuky. Používají se v podstatě dva typy. Jsou to materiály polykondenzační a adiční.
Polykondenzační materiály vytvrzují s pomocí katalyzátoru a díky vzdušné vlhkosti a vlhkosti obsažené v materiálu. Doba vytvrzovací reakce bývá 24 až 48 hodin a vznikají při ní odpadní alkoholy, které se před použitím formy musí odpařit. Vyrobit první odlitek je tak možné, bez nebezpečí poškození formy, po dvou až čtyřech dnech. Tyto elastomery nejsou citlivé na materiál, ze kterého je vyrobena forma a nedochází k vzájemné interakci. Adiční materiály vytvrzují pomocí katalyzátoru s příměsí platiny a nepotřebují k tomu nic dalšího. Po vytvrzení se z materiálu neuvolňuje žádná složka a je možné hned odlévat. Vytvrzování lze urychlit zvýšením teploty, na pouhé hodiny. Navíc jsou zde popisované typy plně nebo částečně transparentní, takže je velmi snadné formu naříznout a usnadnit si tak lití pryskyřice nebo vyjmutí odlitku z formy. Ovšem díky použití platinového katalyzátoru může docházet k vzájemné interakci s materiálem modelu, což může způsobit lokální nevytvrdnutí elastomeru. Také se tyto materiály hůře zbavují vzduchových bublinek. Mezi modeláři jsou nejvíce rozšířeny hlavně polykondenzační materiály. Také jsem s nimi začínal a dost dlouho pracoval. Ovšem po vyzkoušení adičních materiálů, putovaly tyto do nebezpečného odpadu a už je nikdy více nechci vidět. Adiční silikonkaučuky jsou pro modeláře naprosto ideální. Z celé široké nabídky používám dva typy. Práce s nimi je naprosto pohodová, kromě letního období, kdy dosahují teploty ke třiceti stupňům. Potom mají o hodně kratší dobu zpracování a musí se trochu chladit. Cenově jsou jen o malinko dražší, než kvalitní polykondenzační materiály a aby dlouho vydržely skladování, musí se člověk vyvarovat některých věcí, které budou uvedeny u postupu zpracování. Vakuování silikonových elastomerů. Vakuování je nutné pro odstranění vmíchaných bublinek vzduchu z materiálu. Bez něj by nám tyto bublinky mohly způsobit deformaci formy při přetlakovém lití a nebo, po přisednutí na model, vytvoří falešný prostor, který se bude plnit licí pryskyřicí a odlitek tím bude znehodnocen. Teoreticky vakuování funguje tak, že v bublinkách v materiálu je normální atmosférický tlak. Po odčerpání vzduchu z vakuové komory, je v bublinách přetlak oproti vnějšímu prostoru a ty se rozpínají, stoupají a praskají. Objem směsi se v této fázi zhruba tři až čtyřikrát zvětší, proto musí být míchací nádoba větší. V počáteční fázi je dobré pomoci uvolnění a prasknutí bublinek různým nakláněním a přeléváním směsi uvnitř a můžeme i několikrát podtlak zrušit a zase obnovit. Vakuování má dvě fáze. První se provádí po důkladném promíchání složek a odstraní se při něm vmísený vzduch. Toto vakuování trvá podle mých zkušeností 8-10minut. Potom se vakuují již zalité formy a odstraní se tak různé nedolité prostory mezi hlubokými negativy modelu. Tato druhá fáze trvá cca 5-7 minut a už neprovádíme žádné naklánění komory. Aby nedošlo k přílišnému zhoustnutí materiálu, vlivem vytvrzovací reakce, neměla by teplota materiálu přesáhnout 22°C. Pokud budete k vysátí vzduchu používat ledničkový kompresor, tak doporučuji následující postup: Zapněte kompresor, hadičku sání zaškrťte a nechte ho běžet. Vysaje se tak všechen vzduch z nádoby kompresoru a vakuování bude bez zbytečné prodlevy. Při odvakuování komory hadičku opět zaškrťte a potom sejměte z trubičky na víku nádoby. Tím zase zůstane nádoba kompresoru vysátá a opětovné dosažení max. podtlaku v komoře bude nejrychlejší.
Vakuovou komoru mám vyrobenou ze sklenice na okurky. Uvnitř je vidět vložená nádoba na rozmíchání silikonkaučuku.
Nádoba na mícháni je z balení lískových oříšků v čokoládě značky "Albert" a téměř přesně pasuje do sklenice. Navíc je průhledná, takže mám dobrý přehled o stavu silikonkaučuku.
Aby se při naklánění nádoba nepohybovala je dobré ji kouskem měkkého materiálu vymezit.
Průchodka pro odčerpání vzduchu je z kusu plastové trubičky zalepené vteřinovým lepidlem do těsného otvoru ve víčku. Pro připojení je použita silnostěnná silikonová bužírka. Slabá akvaristická hadička se podtlakem zdeformuje a seškrtí. POZOR! Aby byla komora bezpečná, je nutné použít sklenici bez kazů a rýh!! Sklenici s vyčerpaným vzduchem mějte na místě, odkud nemůže spadnout (ideálně na zemi) nebo se jinak rozbít. Následná imploze dodá střepům vysokou energii a může dojít k újmě na zdraví nebo majetku. Elastosil M4615.
Tento materiál je velmi měkký adiční silikonkaučuk, použitelný pro naprostou většinu forem. Po vytvrzení je modře zabarvený, částečně průsvitný a velmi dobře odolává polyuretanovým licím pryskyřicím. Je velmi elastický, takže lze velmi snadno a bez poškození, vyjímat z forem i velmi složité a jemné odlitky. Poměr míchání složek je 100:15 (A:B). Hmotnost složky B vypočteme takto: B=A*0.15 (hmotnosti v gramech). Rychlost vytvrzení je daná teplotou a můžeme ji přibližně určit z následující tabulky: Teplota [°C]
Doba vytvrzení
23
12h
35
3h
70 20min Doba zpracování (čas, po který je materiál, od smíchání složek, ještě tekutý) je podle teploty následující: Teplota [°C]
Zpracovatelnost
15
3h
25
90min
30 40min Tento čas je opravdu maximální a už se může stát, že ve formě zůstanou neodstranitelné nedolitky nebo bublinky. Rozumné je počítat s časem polovičním až dvoutřetinovým. POZOR !! A teď ještě velmi důležitá upozornění. 1. Pro míchání jednotlivých složek používejte oddělené nástroje. Pokud se i nepatrné množství složky B dostane do složky A, dojde ke spuštění vytvrzovací reakce a znehodnocení složky A. 2. Nenechávejte vedle sebe stát nádoby se složkou A a B bez víček. Výpary složky B mohou způsobit spuštění vytvrzovací reakce složky A a způsobit její znehodnocení.
3. Míchejte spolu složky A a B pouze ze stejné šarže (je označena na obalu), jinak bude reakce vytvrzování nepředvídatelná. 4. Tento silikonkaučuk reaguje s neúplně vytvrzenými vteřinovými a rozpouštědlovými lepidly. V místě styku slabá vrstva nevytvrdne a znehodnotí se tak celá forma. Doporučuji důsledně používat nástřik masteru surfacerem a nebo jinou základovou barvou. Je to i lepší pro celkovou kontrolu povrchu, protože dojde k okopírování i těch nejmenších kazů. Zpracování materiálu.
Nádoba na míchání složek a míchací špachtle. Pro každou složku použijeme jinou aby nedošlo ke kontaminaci, která může způsobit znehodnocení materiálu.
Zvážíme si prázdnou nádobu. To doporučuji i pokud má váha možnost tárování. Vyvarujeme se tak situace, kdy dojde k časovému vypnutí váhy (obvykle 1min) a nebudeme vědět hmotnost složky bez nádoby.
Odvážíme složku A. Před odebráním z obalu ji musíme dobře promíchat. Složku můžeme opatrně přelít a nebo odebrat velkou inj. stříkačkou s uříznutým kónusem a zvětšeným otvorem.
Odměříme složku B. Tu je vhodné pomalu lít do nádoby až do dosažení vypočítané hmotnosti. Pozor na nalití příliš velkého množství! Po odvážení obě složky velmi důkladně promícháme. Velmi se mi na to osvědčil zbytek uhlíkové kompozitové kulatiny používané jako výztuž ve funkční modelařině.
Nádobu se směsí vložíme do vakuové komory a začneme první fázi vakuování směsi.
Při vakuování se bublinky vzduchu rozepnou a objem směsi se několikanásobně zvýší.
Rychleji budou bublinky praskat, když budeme komoru různě naklánět a směs v ní přelévat.
V průběhu vakuování bublinek ubývá a takhle vypadá směs téměř před koncem. Tato první fáze trvá 8-10minut a nedoporučuji ji více protahovat. Po odvakuování komory se bude směs jevit jako naprosto homogenní a mikroskopické bublinky ve formě nevadí.
Po odvakuování komory vyjmeme nádobu se směsí a volně lijeme slabým proudem do forem. Snažíme se, aby se příliš prudkým litím netvořily bubliny nové a směs měla čas zatéci i do velkých negativů modelu.
Formy s nalitou směsí dáme na podložku a opět vložíme do vakuové komory a vysajeme vzduch. Tentokráte necháme pouze stát a s komorou nepohybujeme.
Bubliny z nedolitých dutin samy vystoupají k povrchu. Tato druhá fáze vakuování trvá 5-7minut. Potom komoru opatrně odvakuujeme, aby vzduch proudící dovnitř nepovalil formy nebo nerozfoukl povrch a necháme na podložce ještě cca 1hodinu při nižší teplotě (15-20°C). Tím umožníme i malým bublinkám vystoupat k povrchu a prasknout. Potom můžeme přendat formy do teplejšího prostředí a podle vlastního uvážení urychlit reakci tuhnutí.
Zbytek směsi necháme vytvrdit v kelímku a potom ho velmi snadno vytáhneme celý ven. Elastosil M4600.
Tento materiál je tvrdší adiční silikonkaučuk, použitelný pro větší formy, kde je důležitá i vlastní pevnost formy, aby nedošlo k nežádoucí deformaci. Po vytvrzení je lehce mléčně zabarvený, téměř průhledný a velmi dobře odolává polyuretanovým licím pryskyřicím. Není tak měkký jako M4615, takže velmi složité a jemné odlitky musíme vyjímat zvláště opatrně a formu si vhodně nařezat skalpelem. Díky jeho průhlednosti máme plnou kontrolu nad provedením řezu a minimalizuje se nebezpečí poškození modelu nebo nesprávného naříznutí formy. Poměr míchání složek je 100:10 (A:B). Hmotnost složky B vypočteme takto: B=A*0.1 (hmotnosti v gramech). Rychlost vytvrzení je daná teplotou a můžeme ji přibližně určit z následující tabulky: Teplota [°C]
Doba vytvrzení
23
12h
35
3h
70 20min Doba zpracování (čas, po který je materiál, od smíchání složek, ještě tekutý) je podle teploty následující: Teplota [°C]
Zpracovatelnost
15
3h
25
90min
30 40min Tento čas je opravdu maximální a už se může stát, že ve formě zůstanou neodstranitelné nedolitky, nebo bublinky. Rozumné je počítat s časem polovičním až dvoutřetinovým. POZOR !! A teď ještě velmi důležitá upozornění. 1. Pro míchání jednotlivých složek používejte oddělené nástroje. Pokud se i nepatrné množství složky B dostane do složky A, dojde ke spuštění vytvrzovací reakce a znehodnocení složky A.
2. Nenechávejte vedle sebe stát nádoby se složkou A a B bez víček. Výpary složky B mohou způsobit spuštění vytvrzovací reakce složky A a způsobit její znehodnocení. 3. Míchejte spolu složky A a B pouze ze stejné šarže (je označena na obalu), jinak bude reakce vytvrzování nepředvídatelná. 4. Tento silikonkaučuk reaguje s neúplně vytvrzenými vteřinovými a rozpouštědlovými lepidly. V místě styku slabá vrstva nevytvrdne a znehodnotí se tak celá forma. Doporučuji důsledně používat nástřik masteru surfacerem a nebo jinou základovou barvou. Je to i lepší pro celkovou kontrolu povrchu, protože dojde k okopírování i těch nejmenších kazů. Zpracování materiálu.
Nádoba na míchání složek a míchací špachtle. Pro každou složku použijeme jinou aby nedošlo ke kontaminaci, která může způsobit znehodnocení materiálu.
Zvážíme si prázdnou nádobu. To doporučuji i pokud má váha možnost tárování. Vyvarujeme se tak situace, kdy dojde k časovému vypnutí váhy (obvykle 1min) a nebudeme vědět hmotnost složky bez nádoby.
Odvážíme složku A. Před odebráním z obalu ji musíme dobře promíchat. Složku můžeme opatrně přelít a nebo odebrat velkou inj. stříkačkou s uříznutým kónusem a zvětšeným otvorem.
Odměříme složku B. Tu je vhodné pomalu lít do nádoby až do dosažení vypočítané hmotnosti. Pozor na nalití příliš velkého množství! Po odvážení obě složky velmi důkladně promícháme. Velmi se mi na to osvědčil zbytek uhlíkové kompozitové kulatiny používané jako výztuž ve funkční modelařině.
Nádobu se směsí vložíme do vakuové komory a začneme první fázi vakuování směsi.
Při vakuování se bublinky vzduchu rozepnou a objem směsi se několikanásobně zvýší.
Komoru musíme různě naklánět a směs v ní přelévat, protože bublinky praskají velmi neochotně a podstatně hůře než u tekutějšího M4615. Také pomůže několikrát komoru odvakuovat a opětovně vyvakuovat.
Po odvakuování komory vyjmeme nádobu se směsí a volně lijeme slabým proudem do forem. Snažíme se, aby se příliš prudkým litím netvořily bublinky nové a směs měla čas zatéci i do velkých negativů modelu.
Formy s nalitou směsí dáme na podložku a opět vložíme do vakuové komory a vysajeme vzduch. Tentokráte necháme pouze stát a s komorou nepohybujeme. Bubliny z nedolitých dutin samy vystoupají k povrchu. Tato druhá fáze vakuování trvá 5-10minut. Potom komoru opatrně odvakuujeme, aby vzduch proudící dovnitř nepovalil formy nebo nerozfoukl povrch.
Pokud jsou na povrchu vidět vystoupnuté bubliny, můžeme je pomocí drátku nebo špendlíku propíchnout. Formy necháme na podložce ještě cca 1hodinu při nižší teplotě (15-20°C). Tím umožníme i malým bublinkám vystoupat k povrchu a prasknout (a nebo jim pomůžeme). Potom můžeme přendat formy do teplejšího prostředí a podle vlastního uvážení urychlit reakci tuhnutí.
:: Domácí výroba odlitků (3. část) :: V této části seriálu důkladně probereme přípravu modelu (masteru) pro výrobu formy a také celou výrobu jednodílných forem. Hned v úvodu bych chtěl zdůraznit, že všechny příklady návrhů a úpravy forem, jsou vytvořeny pouze pro přetlakové lití, o kterém bude příští část seriálu. Pokud budete chtít do forem, zhotovených podle této části seriálu, odlévat PUR pryskyřici volně, budete pravděpodobně velmi nespokojeni s množstvím bublin a nedolitků. Formy pro volné lití musí mít úplně jinou koncepci a zohledňovat jiné faktory než formy pro přetlakové lití.
Základní fáze výroby formy.
Příprava modelu k zaformování. Díl, který budeme chtít zaformovat, musí splňovat několik základních podmínek: 1. Musí být dostatečně kompaktní. Různé jemné a dlouhé výčnělky a části které by komplikovaly vyjímání odlitku, zaformujeme a odlijeme zvlášť, třeba v rámci jednoho bloku (v jednom bloku silikonkaučuku je zalito více sovisejících dílů). 2. Vzhledem k tomu, že bude model vakuován, nesmí být uvnitř něj dutiny (mohlo by dojít v důsledku vnitřního přetlaku k roztržení a nebo tvorbě bublin v silikonkaučuku). Pokud tam jsou, je možné je vyplnit třeba odlévací pryskyřicí. 3. Musí být vyroben z neporézního materiálu. Pro výrobu je ideální plast, rezin, kov. 4. Použitá lepidla musí být dostatečně vytvrzená, jinak může dojít k lokálnímu nevytvrzení silikonkaučuku, tvorbě bublinek a nebo různým deformacím. Také může dojít ke zničení modelu při vyjímání z formy. 5. Musíme zjistit a ošetřit všechny otvory a mezery skrz model. Silikonkaučuk tam totiž udělá uzavřený tvar a model z něj nelze vyjmout. Můžete si to představit, jako byste zalili kroužek. Způsobu ošetření těchto míst se budeme věnovat dále.
6. I když to není nutná podmínka, tak silně doporučuji opatření modelu nástřikem surfaceru (Gunze, Tamyia) nebo alespoň základní barvou (White base). Jednak to vyloučí možnost nechtěné reakce lepidel a materiálů se silikonkaučukem, jednak to umožní zkontrolovat a opravit povrch a detaily ještě před zaformováním. Dojde totiž k okopírování i těch nejmenších škrábanců a propadlinek a budete pak muset opravovat každý odlitek zvlášť.
Zde vidíme model (náhon rychloměru) zhotovený ze zbytků vytvrzeného rezinu. Je lepený černým vteřinovým lepidlem. Z bílého plastu je vytvořen nálitek. Dole je potom tento model opatřen vrstvou surfaceru. Sjednocení povrchu nám umožní kontrolu povrchu i v místech, kde je díky kontrastu barev téměř nemožná.
Model injektorů ASZ po povrchové úpravě surfacerem. Mezi injektory je menší díl, který se bude formovat samostatně a dolepovat na odlitky injektorů. Forma by díky němu byla příliš členitá a vyndání odlitků by bylo velmi problematické. Na modelu zatím nejsou nálitky.
Další příklad rozdělení modelu ventilu parního topení. Zvlášť je třmen (vytvářel by těžko odstranitelnou štěrbinu) a část ovládací páky (příliš dlouhý výčnělek by znemožnil vyjmutí odlitku). Na modelech už jsou nálitky (dole). Vše bylo zaformováno do jednoho bločku silikonkaučuku.
Takto vypadá výsledek po sestavení z jednotlivých odlitků.
Nálitky. Nálitky slouží jako rezervoár pryskyřice a taky jako místo, za které model přilepíme k základně. Pro nálitek musíme na modelu vybrat a nebo vytvořit místo bez detailů a dobře dostupné (kvůli jeho pozdějšímu odstranění z odlitku) a zároveň takové, aby se rozříznutím formy dal model a následovně odlitky, snadno vyjmout. Tento bod trochu záleží na zkušenostech a není to vždy jednoduché rozhodnutí, kam nálitek umístit. Základní umístění je zřejmé z následujících fotek. Naštěstí nám přetlakové lití odpustí i dost nevhodné umístění z hlediska tvorby bublin. Spíše si tedy zkuste představit, jak budete odlitek dostávat z formy a podle toho nálitek umístěte. Nálitek může mít různý tvar a konstrukci. Nejjednodušší jsou válcové, zhotovené z plastových profilů, jako na prvních třech obrázcích. Pokud potřebujeme delší štěrbinu, můžeme nálitek slepit z plastové destičky a čtverhranných profilů.
Dlouhý obdélníkový nálitek ze dvou čtverhranných profilů a plastové destičky. Lepeno "Ultra Thin" lepidlem. Pokud nálitek přilepujeme k modelu až po jeho dokončení (mnohdy je to lepší z hlediska manipulace a finiše povrchu), tak můžeme použít dvě metody. Jedna spočívá v použití vteřinového lepidla a vytvoření jednoho nerozebiratelného celku. Problém zde může nastat, pokud lepíme na vrstvu surfaceru, protože spoj není pevný a snadno dojde k odlomení nálitku a tim i poškození (opravitelnému) modelu. Toto pevné spojení, je vhodné spíše na malé nálitky a je dobré místo kontaktu zbavit vrstvy surfaceru.
Přilepení nálitků k modelu pomoci pružného černého vteřinového lepidla. Druhá metoda připevnění nálitku umožňuje jeho odtržení bez poškození modelu. To je vhodné u větších nálitků s delším místem přisednutí k modelu. Usnadní nám to hlavně naříznutí formy, protože můžeme odstranit překážející nálitek a máme víc prostoru na provedení řezu. Nevýhoda této metody, je zpravidla delší doba vytvoření spoje.
Na oddělitelné připojení nálitku se mi nejvíce osvědčil tento maskol.
Protože spoj dlouho schne (okolo hodiny, podle množství maskolu) je nutné spolu model a nálitek fixovat. Lze použít aranžérskou lepící hmotu ( UHU a jiné) nebo modelínu a dílky si na ní vzájemně
spolohovat. Maskol pak lze nanášet slabým drátkem z boku spoje a nebo díly trochu oddálit, nanést na spoj a opět přitisknout.
Model s nálitkem připevněným pomocí maskolu. Pokud je styčná plocha nálitku malá a nebo model více hmotný, pomůžeme si třeba malým čepem, na který je nálitek nasazen a zafixován maskolem. POZOR!! Nezaschnutý maskol reaguje s adičním typem silikonkaučuku. Pokud si nejste jisti, zda je vrstva dobře proschlá, doporučuji opět slabý nástřik surfacerem.
Velikost formy. Volba vhodné velikosti formy je dost důležitá. Čím menší bude forma, tím méně silikonkaučuku spotřebujeme. Pokud bude zase ale moc malá, bude tloušťka stěny, v místě naříznutí formy, příliš slabá a pryskyřice zde snadno najde cestu ven a vyteče. Pokud bude moc velká, bude se odlitek špatně vyjímat , protože tlustší stěny se hůře natahují a deformují. U malých modelů volím zhruba 1cm přesah oproti modelu na každé straně. Můžeme dát i větší přesah v místě plánovaného řezu, model pak není ve středu formy. Tyto přesahy mám vyzkoušené do rozměru základny formy 5cm x 5cm. U větších kusů už musíme uvažovat, zda nedojde k deformaci a musíme zohlednit i tvar modelu. Lepší situace je forma naddimenzovaná, než opak. Akorát bude dražší o nadbytečné množství silikonkaučuku. Pokud nemáte žádné předchozí zkušenosti, začněte s malými věcmi a postupujte na základě získaných zkušeností.
Výroba ohrádky formy. Pokud máme model s nálitkem, můžeme vstoupit do další fáze výroby formy. Ta spočívá ve vytvoření ohraničeného prostoru, kde je model a kam budeme lít připravený silikonkaučuk. Používaných způsobů je hodně, ale mě se nejvíce osvědčil následující.
Jako spodek formy a podložku použijeme tvrdý lesklý karton. Získat se dá z obalů (různé čokolády, bonboniery ...) a na menší kousky jsou ideální staré vizitky.
Model přilepíme za nálitek (ideální je malé množství vteřinového lepidla) na střed podložky. Pokud bude modelů více, je dobré si na podložku nakreslit základnu formy a podle té je umístit.
Nalepené modely injektoru ASZ. Každý bude ve zvláštním bloku.
Na výrobu ohrádky budeme zase potřebovat slabý lesklý karton (leskem dáme dovnitř), ostrý nůž, měřítko podle kterého budeme řezat a lepící pásku (Tamyia, kabuki aj.). Práci nám usnadní řezací podložka s pravoúhlou sítí. Uřízneme pásek s šířkou, jakou bude mít forma výšku a délkou jakou bude mít obvod formy. V místě ohybů lehce nařízněte z vnější strany nožem (dbejte na pravoúhlost). Podle nářezů přehněte.
Do uzavřeného tvaru spojte pomocí lepící pásky a zařízněte jí podle hrany.
Pro přilepení ohrádky k podložce používám Chemoprén univerzal. To je sice určeno na jiný typ lepení, ale na tohle se hodí skvěle. Z vnější strany po obvodu nanesu větší množství lepidla a přiložím ohrádku k podložce. Potom párátkem stahuji lepidlo dolů na podložku. Spoj je zaschlý za pár minut. Nezaschlé lepidlo reaguje s adičním typem silikonkaučuku ale naštěstí to v této části formy nevadí.
Pohled shora dá jasnější představu o velikosti bloku vzhledem k velikosti modelu.
Otvory skrz model. Komplikovaná situace nastane v případě, že má model v sobě otvory, jako např. loukoťové kolo, ovládací kolečko ventilu atd. Co s tím a jak to řešit? Na některé věci už pamatujeme během výroby modelu. Díry neprovrtáme skrz a nebo do nich zalepíme krátký kousek plastového profilu. Někdy se této situaci vyhneme rozdělením na několik dílů (viz případ třmenu na ventilu na třetím a čtvrtém obrázku). Pojďme se podívat co s tím.
Při formování ventilu s ovládacím kolečkem je nutné nejenom model rozdělit na ventil a kolečko, ale musíme se též vypořádat s otvory skrz model.
Pokud jsou otvory menší, můžeme si snadno pomoci Clearfixem od firmy Humbrol. Je snadno dostupný ve většině modelářských obchodů.
Větší otvory maskujeme tak, že dáme malou kapku na konec párátka, smočíme okraje otvoru a přetáhneme slabounkou blánu. Ta po vyschnutí získá dostatečnou pevnost a její odstraňování z odlitku je jednoduché. Tuto činnost doporučuji nejdříve trochu natrénovat nanečisto.
Na menší otvory používám jehlu, tupým koncem zalepenou do kousku špejle. Postup je podobný jako v předchozím případě. Tady se ale musíme vyvarovat přílišné dávky, která by zalila pracně vytvořené detaily. Opět doporučuji tréning.
Tak, a dílky jsou "vymaskovány". Pokud je otvor větší, než je možné zvládnout Clearfixem, musíme udělat z tenké fólie nebo slabého papíru výplň a tu potom Clearfixem zafixovat a přetáhnout blankou případné nepřesnosti. Opět dbáme na co nejmenší nános clearfixu na modelu (naštěstí po vyschnutí hodně zmenší objem), protože to velmi usnadní začišťování odlitku.
Zalití forem a jejich vakuování. Pokud máme hotovou ohrádku kolem modelu a zaschlé lepidlo, můžeme si namíchat a vyvakuovat silikonkaučuk (viz. předchozí díl) a nalít do prostoru formy. Jeho množství si snadno spočítáme z objemu ohrádek tak, že vynásobíme rozměry ohrádky v cm (výška x šířka x hloubka), dostaneme objem v ml. Objem modelu neodečítám kvůli nějaké rezervě (to je vhodné až u větších modelů). Lijeme slabým čůrkem, mimo model a necháváme čas na to, aby mohl silikonkaučuk obklopit model bez zalití vzduchových bublinek.
Silikonkaučuk lijeme maximálně do 3mm od horního okraje, aby v případě uvolnění větší bubliny nedošlo k přetečení.
Po nalití dáme formu na vhodnou podložku a vložíme do vakuové komory.
Po vyčerpání vzduchu z komory vystoupají na povrch bublinky zalité do negativních úkosů modelu.
Po 5-7minutách v komoře vyndáme formy ven a necháme cca 1hod odstát při teplotě do 20°C. Potom můžeme proces tuhnutí urychlit (viz tabulky v minulém díle).
Dokončení formy.
Po vytvrzení silikonkaučuku z formy odstraníme ohrádku.
Nůžkama zastřihneme horní hrany formy.
Spodek formy i s nálitkem, za který byl model přilepený, oddělíme od podložky.
Naříznutí formy. Proč vlastně formu nařezáváme nebo rozřezáváme? Hlavní smysl tohoto kroku je usnadnit vyjmutí odlitku a omezit možnost poškození formy a tím se vyhnout pracnější výrobě vícedílné formy. Díky tomu, že formu dodatečně nařízneme, si můžeme dovolit daleko menší nálitek, snadno budeme formu plnit, bude méně začišťování a forma déle vydrží. Jak vidět, nejedná se o nějakou samoúčelnou věc a musíme si z tohoto úhlu pohledu potřebné řezy promyslet. Jako vodítko mohou zase posloužit následující fotografie. K provedení řezu je dobré použít úplně novou slabou čepel. Pokud budeme muset jet špičkou čepele po modelu, pak velmi jemně. Omezíme tím potřebnou povrchovou opravu před případným dalším formováním. Řez musí být čistý a hladký. Musíme se vyhnout vícenásobnému naříznutí, protože slabé plátky se pak snadno utrhnou a jejich místo se bude plnit PUR pryskyřicí a tak ztěžovat vyjímání a začištění odlitku. Velmi se mi osvědčilo dělat naříznutí formy pod silným světlem a při použití hlavové lupy (umožňuje prostorový odhad). Pokud jsme nálitek přilepili pomocí maskolu, můžeme ho v prvním kroku odtrhnout a vyjmout a tak si připravit "operační" pole.
Pokud je nálitek přilepený neoddělitelně, provedeme nejprve řez a potom vyjmeme model. Zde není forma naříznutá až k okraji a tak není možné aby došlo k pozdějšímu vytékání licí pryskyřice.
Forma se při zmáčknutí takto "rozšklebí". To nám velmi usnadní plnění formy pryskyřicí a vyjmutí odlitku.
Na vyjmutém odlitku je dobře vidět rovinu řezu. Udělá se v ní slabá blanka, která jde snadno odstranit a odlitek se dá velmi dobře začistit.
Jak je patrné z této fotky, tak forma na náhon rychloměru je rozříznutá jen z jedné strany. Není opravdu účelem rozřezat formu na kousky, ale pouze usnadnit vyjmutí odlitku a nalití pryskyřice.
Kohout a ovládací kolečko v průhledném silikonkaučuku před provedením řezu. Nálitky byly připevněny maskolem, takže je odtrhneme a vyndáme jako první a usnadníme si tak vytvoření řezu.
Naříznutí forem, tentokrát po celé délce bločku. Po nalití pryskyřice do úrovně řezu začneme postupně s dalším plněním formu zavírat. Potom ji ještě chvíli držíme lehce sevřenou. Takovéto malé řezy není třeba fixovat, forma vlivem paměti materiálu a adheze vmáčknuté pryskyřice drží dále sama.
Odlitky kohoutu a kolečka. U kolečka je dobře vidět slabá blanka v místech kde byl na modelu Clearfix. U kohoutu je patrný zbytek blány z řezu formy. Pokud bude řez formy delší a nebude stačit pouze stisk, ale bude nutné trvalé fixování, lze formu třeba velmi lehce omotat slabou silikonovou nití. Taky můžeme formu dokola přelepit páskou (udělat z ní spojený prstenec). Musíme dbát na to, aby byl stisk dost velký a pryskyřice nezačala vytékat a zároveň aby nedošlo k deformaci formy a posunu rovin řezu, což vede ke znehodnocení odlitku. Jeden kolega používá k fixaci větších forem sponky do sešívačky. Nemám to ověřené, ale vypadá to jako velmi elegantní a univerzální řešení. O formách by se dala napsat ještě spousta stránek textu a nafotit stovky fotografií, ale už tak má tato část nebývalý rozsah a nelze sem směstnat další informace. Chybí zde tak výroba vícedílných forem a jiných speciálních "špeků". Nicméně i ten základ, který zde byl uveden, pokrývá víc než 90% všech používaných forem a jako základ je plně dostačující. Pokud byste měli nějaký problém a nebo výrobu formy chtěli konzultovat, napište prosím email a rád Vám poradím. Pokud budu vyrábět další formy, výrobu nafotím (což jsem zatím skoro nedělal) a příležitostně jako inspirační díl seriálu zveřejním.
:: Domácí výroba odlitků (4. a poslední část) :: V této části seriálu probereme zpracování PUR pryskyřice, nalití do forem, proces přetlakování, vyjmutí odlitků a jejich začištění. Také si budete moci prohlédnout přetlakovou komoru jakou používám a její připojení k ledničkovému kompresoru a nakonec ještě několik praktických rad pro bezpečnou manipulaci s přetlakovou komorou.
Základní fáze odlévacího procesu.
Vhodné polyuretanové pryskyřice pro odlévání. Na trhu je dnes celá řada licích pryskyřic. Abychom se v nich mohli orientovat, je třeba nejdříve vysvětlit jejich některé údaje, které jsou pro nás důležité. 1. Viskozita Tato hodnota udává jejich tekutost. Čím je hodnota nižší, tím je materiál více tekutý a lépe zatéká do malých dutin formy. Pro detailní odlitky by měla být tato hodnota cca 25-50. 2. Doba zpracování Je to vlastně čas, po který je od okamžiku smíchání složek, pryskyřice ještě tekutá a dá se lít. Ideální by byla dlouhá doba, třeba 10minut, ale realita je někde jinde. Zpravidla platí, že čím je viskozita nižší, tím je kratší i doba zpracování. U pryskyřic, které jsou vhodné, činí zpravidla 26minut. Musíme být tedy rychlí a mít vše velmi dobře připraveno! 3. Doba odformování Je to nejkratší možná doba, za kterou můžeme odlitek vytahovat z formy. Materiál ještě není úplně vytvrzený, ale už má dostatečnou mechanickou odolnost pro vyjmutí z formy. Musíme si uvědomit, že čím je množství pryskyřice větší, tím je rychlost tvrdnutí kratší. Nejdéle vytvrzuje ve slabých vrstvách. Doba odformování je velmi těsně spjata s dobou zpracování a čím je jedna delší, tím je i delší druhá. U pryskyřic, které jsou vhodné, se pohybuje mezi 20-60minutami. 4. Tvrdost
Tento parametr zase udává, jak je tvrdý materiál po úplném vytvrzení. Většinou se udává ve stupnici "Shore" a značí se "D". Zpravidla se tato hodnota pohybuje okolo 68D - 75D Vyzkoušené pryskyřice. Vyzkoušel jsem s úspěchem materiály od firmy Axson (F) a Sika (Biresin). Jejich vlastnosti jsou uvedeny v tabulce níže. V současnosti používám Biresin, který je bez zápachu a má i delší garantovanou skladovatelnost. Materiál
Viskozita
Doba zpracování
Doba odformování
Tvrdost Shore
G27LV+G26
35
2m 15s
15min
70D
F33
28
2m 10s
30min
73D
F31
35
1m 50s
20min
70D
F19
78
8min
2hod
72D
Na co si dát pozor. Odlévací materiály nejsou zrovna levné a dají se zpravidla koupit v nejmenším balení 1kg+1kg. Garantovaná skladovatelnost je u materiálů Axson 6měsíců, u Biresinu 12měsíců při teplotě mezi 18-23°C. Prakticky se dají použít i po delší době, ale musíme dodržet několik pravidel. Všechny pryskyřice jsou hygroskopické (pojímají vzdušnou vlhkost) a zvyšující se obsah vody způsobuje tvorbu bublinek při tuhnutí (pěnění) a narušuje vytvrzovací reakci. Je tedy nutné je skladovat ve vzduchotěsných obalech a pro práci si vždy odebírat jen menší množství, které za kratší dobu zpracujeme (několik týdnů). Před odběrem je nutné jednotlivé složky protřepat (kritické je to hlavně u F19). Nádoby od starých pryskyřic nepoužívejte na nové (dolití). Neskladujte při nižších teplotách (v lednici), protože dochází ke krystalizaci a náprava není jednoduchá. U starších materiálů si před použitím vyzkoušejte jejich funkčnost. Probarvení pryskyřice. Tento detail se může zdát mnohým zbytečný, ale má své opodstatnění. Vlastní barva pryskyřice po ztuhnutí je velmi světlá, nažloutlá. Velmi špatně na ní vidíme různé kazy, které by bylo vhodné opravit před nástřikem surfaceru. Obarvení také usnadňuje následovnou práci, dolepování detailů atd. Pokud dáme odlitku stejnou barvu, jakou bude potom opatřen, omezíme viditelnost sedření svrchní barvy na hranách (funkční modelařina, pojízdné železniční modely atd.). Na barvení se prodávají zvláštní barvy (Sika - Biresin Farbpasten). Dají se vzájemně míchat, takže nejpraktičtější, šedou, si vyrobíte smícháním bílé a černé do požadovaného odstínu. Jeden kolega používá na probarvení syntetické modelářské barvy (Humbrol, Revell), ale to nemám vyzkoušené a můžete zkusit experimentovat tímto směrem sami. Odměřování dávky složek. Každý výrobce udává v technickém listu poměr v jakém se jednotlivé složky míchají. Dodržení tohoto poměru má vliv na rychlost tuhnutí i na mechanické vlastnosti vytvrzené pryskyřice. Ze špatně namíchané pryskyřice se můžou také časem uvolňovat různé sloučeniny a narušovat vrstvu barvy a měnit její odstín. Mísící poměr bývá udáván v hmotnostních jednotkách, podobně jako u silikonkaučuků. Ale, na rozdíl od nich, jsou měrné hmotnosti obou složek velmi podobné (např. u F33 je to 0.96g/ml a 1.1g/ ml). Proto při míchání menšího množství pryskyřice (cca do 10ml) můžeme dávkovat množství objemově. U většího množství bychom už měli odvažovat a nebo si přepočítat hmotnostní objemy na dávku v ml u každé složky. K odměřování menších množství jsou vhodné plastové injekční stříkačky. Můžeme do nich odebrat pracovní množství složek pryskyřice (kvůli omezení navlhnutí, viz. výše), zazátkovat je uštípnutou a zmáčknutou jehlou a přímo z nich dávkovat. Pro zvýšení přesnosti je dobré přiložit ke stříkačce ustřižený kousek měřítka a odměřovat podle něj a hrany pístu. Pro opravdu malé množství je možné dávkovat kapkami. Zase můžeme přímo ze stříkaček, velmi citlivým stlačováním pístu.
Zpracování polyuretanové pryskyřice. Zpracování pryskyřice teď probereme krok za krokem s doprovodnými obrázky.
Kvůli omezení "zvlhnutí" složek, si odebereme menší množství, které stačíme během několika týdnů zpracovat, do injekčních stříkaček a zazátkujeme uštípnutou a zmáčknutou jehlou. Nenecháváme vzduchové bubliny a po spotřebování obsahu použíjte nové stříkačky. I malý kousek staré ztuhlé složky(zvláště tmavé), může způsobit spontánní krystalizaci celého objemu. Pokud používáte více druhů pryskyřice, označte typ na nalepený štítek.
Pro míchání malých množství je ideální plastový "panák" našikmo přilepený aranžérskou lepící gumou k podložce. Vše lze koupit ve větším papírnictví.
Kelímek můžeme použít mnohokrát. Zbylou pryskyřici necháme ztvrdnout a kelímek pootočíme. Vyhazuji je až po naplnění do poloviny, když už může míchaná pryskyřice vyšplíchnout přes okraj.
Odměříme složku "A" (světlá, průhledná až mléčná).
Na špičku míchací špejle dáme trochu barvy (viz. výše "Probarvení pryskyřice"). Doporučené množství je max. 2%, ale v takovém malém množství ji nelze přesně dávkovat. Barvu skladujte také ve vzduchotěsném obalu. Osvědčila se mi malá sklenička od medu.
Důkladně promíchejte do směsi s homogenní barvou a zbytek barvy ze špejle setřete.
Odměříme dávku složky "B" (jantarová) a důkladně promícháme. Dáváme pozor na příliš prudké míchání, které způsobuje vmíchání vzduchových bublin. POZOR!! Od této chvíle běží čas daný dobou zpracování (obvykle 2minuty). Před tímto krokem si vše pečlivě připravte na další práci (zapnutí kompresoru, příprava tlakové komory, otevření lahvičky s ředidlem pro vypláchnutí aplikační stříkačky atd..), ať se dostane pryskyřice do formy v co nejvíce tekutém stavu!
Obsah kelímku nasajte do aplikační stříkačky s tlustou jehlou (1,2mm, růžová) na konci zbroušenou do roviny. Dejte pozor na nechtěné přisátí vzduchu, což vede k tvorbě vzduchových bublin, které můžeme vytlačit do formy. Je lepší raději nenasát vše, až do dna, ale trochu v kelímku nechat.
Plnění forem. Nejlepší způsob je formu tlakem prstů rozevřít a zasunout aplikační jehlu na nejhlubší místo formy. Musíme se vyvarovat poškození formy o hranu jehly a taky přílišnému zasunutí jehly, kdy se ucpe
její konec o formu. Potom pomalu a plynule vytlačujeme pryskyřici do formy, až k úrovni nálitku. Potom jehlu vysunujeme, doplňujeme snižující se hladinu a formu lehkým stiskem zase mačkáme do původního tvaru. Nesmíme to přehnat, jinak si vytlačíme pryskyřici do nálitku a můžeme vcucnout při prudším uvolnění vzduch. Pak doplníme ze stříkačky nálitek. Zbylou pryskyřici ze stříkačky vymáčkneme do odpadní nádobky a stříkačku i s jehlou ponoříme do skleničky plné ředidla S6300. Tu si před smícháním složek otevřeme. Několikrát nasajeme a vystříkneme ředidlo, při stálém ponoření stříkačky. Tím ji vypláchneme od zbytků pryskyřice a můžeme ji znovu použít. Pokud ztvrdne pryskyřice uvnitř, musíme ji vyhodit a nahradit novou (i jehlu). Stříkačku s nasátým ředidlem necháme v nádobce a později ji očistíme od zbytků ředidla. Pryskyřice totiž dále tuhne a nečeká, až s tím budeme hotovi.
Přetlakování.
Naplněné formy vložíme do přetlakové komory a tu uzavřeme. Začneme plnit na požadovaný tlak. Zde detaily, jak to udělat vynechám, protože bude záležet na konkrétním provedení komory.
Po dosažení max. přetlaku vypneme kompresor a ventilem komoru uzavřeme
Ponecháme v klidu po dobu, jakou má použitá pryskyřice udanou jako čas "odformování". Nenechávejte formy pod tlakem uvnitř déle (viz konec kapitoly)!! Za tu dobu by neměl tlak v komoře poklesnout o více než 5%. Musí být tedy velmi dobře utěsněná.
Po příslušné době pomalu vypustíme přetlak z komory a vyjmeme formy. Necháme ještě nějaký čas vytvrzovat (nechávám cca 5-15min, čím členitější odlitek, tím déle).
Nakonec vyjmeme odlitky z formy a můžeme je začistit. Podle typu a umístění nálitku, ho můžeme ulomit, uříznout skalpelem a nebo slabou pilkou. Slabé blanky po řezech a nebo výplních odstraníme skalpelem a přebrousíme. Místo odstranění nálitku zbrousíme pilníčkem, frézkou nebo smirkem. Pokud najdeme místo, kde je bublinka, je nutné ji nejdříve vrtáčkem příslušné velikosti vyvrtat a následně zatmelit a zabrousit. Odvrtání je nutné z toho důvodu, že se nepodaří většinou užším otvorem dostat tmel do celého prostoru, ten udělá spíše tenkou blanku na povrchu a po přebroušení se bublinka objeví znovu. Ještě bych chtěl upozornit na některé jevy, se kterými se budete moct při tomto způsobu odlévání
setkat. Jedná se hlavně o vytvoření bublin v bloku formy při použití velmi měkkého silikonkaučuku (M4615). Tyto bubliny se objeví vždy po odtlakování a zmizí zpravidla za několik hodin až dnů. Vznikají difúzí stlačeného vzduchu do mikrobublinek uvnitř formy, které nejsou v normálním stavu vůbec viditelné a tento vzduch je po odtlakování také "nafoukne" do viditelných rozměrů. Čím déle je forma pod tlakem, tím větší množství stlačeného vzduchu se do nich dostane, proto neprotahujte dobu přetlakování víc, než je nutné. Pokud formu používáme opakovaně za sebou, tak tyto bublinky nevadí, protože se při opětovném natlakování zase zmenší a odlitek tedy není deformován. U tvrdších silikonkaučuků (M4600) se tento jev objevuje zřídka. Další jev, který můžeme pozorovat při rychlém vypuštění vzduchu z komory je tzv. "zamžení". Při prudkém poklesu tlaku dojde k ochlazení vzduchu uvnitř komory a kondenzaci vzdušné vlhkosti. Je tedy vhodné vypouštět vzduch pomalu. Jako poslední a velmi pozitivní jev, je zabránění nebo minimalizace tvorby bublinek v navlhlé polyuretanové pryskyřici. Lze tak zpracovat i materiály, které se při vytvrzování v normálním prostředí promění v porézní i uvnitř odlitku. To výrazně prodlužuje dobu použitelnosti pryskyřice a šetří naše prostředky. Samozřejmě, pokud už nenastartuje vytvrzovací reakce a pryskyřice nevytvrdne, tak už ani použití přetlaku tento stav nezmění.
Přetlaková komora. Předně bych chtěl upozornit, že toto zařízení musí splňovat všechny náležitosti dané předpisy pro výrobu, zkoušení a provoz tlakových zařízení. Autor článku ani redakce nemůže nést odpovědnost za škody na zdraví a majetku vzniklé v důsledku používání takového zařízení, vyrobeného na základě informací z tohoto článku. Pracovní tlak 1MPa (10atm) představuje namáhání 10kg na jeden centimetr čtvereční. Plocha 10x10cm je tak namáhaná silou, odpovídající hmotnosti 1000kg!! Případná exploze může způsobit vážnou újmu na životě a majetku. Přetlaková komora, jako klíčové zařízení, musí splňovat několik kritérií. Jednak musí s dostatečnou rezervou vydržet pracovní tlak. Dále musí jít velmi snadno a rychle otevřít a uzavřít, abychom zbytečně neztráceli čas a pryskyřice ve formách neztuhla a nakonec musí mít přizpůsobený objem k výkonu kompresoru, aby se komoru podařilo natlakovat na pracovní tlak do jedné minuty. Komora kterou používám je vyrobená z filtru na vodu. Je vyzkoušená na přetlak 1,5MPa (15 atm) a pracovní tlak je 1MPa (10atm). Vnitřní objem je cca 1litr, lze ji rozšroubovat a sešroubovat, díky závitu s velkým stoupáním za velmi krátký čas. Dovnitř jsem vyrobil dvě poličky s alternativním umístěním, jednu pro objemnější a vyšší formy, druhou pro více malých a nebo nižší a větší formy. Všechny armatury jsou vodovodní, ventily jsou kulové a pro utěsnění je použitá instalatérská teflonová páska, které musíme dát dost silnou vrstvu. Těsnost musí být taková, aby za 30minut nedošlo k víc jak 5% ztrátě tlaku. Tlakový systém musí obsahovat manometr a pojistný ventil. Ten můžeme také použít vodovodní, na jmenovitý tlak, a zařadit ho mezi kompresor a ventil komory (kvůli možnému úniku tlaku). Z vlastní zkušenosti mohu potvrdit jeho důležitost, protože mi už nejednou zachránil komoru před přetlakováním (ledničkový kompresor dá tlak až 30atm). Manometr mám nainstalovaný přímo na komoře a má rozsah do max. tlaku, ale při tlakové zkoušce jsem ho musel nahradit jiným, s rozsahem do 1,5násobku tlaku (tento by se tak vysokým tlakem zničil). Tlakovou zkoušku jsem prováděl vodou, aby se v případě roztržení nemohly úlomky rozletět (voda je na rozdíl od vzduchu nestlačitelná a není v ní tedy ani nakumulovaná žádná energie).
Přetlaková komora z vodního filtru.)
Gumové těsnění je namazané silikonovou vazelínou pro zvýšení těsnosti a pro lepší držení v drážce.
Na výstupu filtru je pomocí instalatérských redukcí nainstalován manometr. Vhodnější je použít typ do max. zkušebního tlaku.
Na vstupu do nádoby jsou dva kulové ventily. Jeden (více vlevo) uzavírá vstup do nádoby, druhý se
otevře při vypouštění komory, aby mohl vzduch uniknout ven.
Tělo nádoby s nalepenými zarážkami pro poličku na formy.
Polička na vysoké formy je udělaná z víčka od zavařovací lahve.
Druhá polička je z kusu tvrdého plastu a zasune se do vyříznuté drážky.
Hadice ke kompresoru je vodní vysokotlaká a v místě připojení je vyplněná papírovým kapesníčkem. Ten zabraňuje průniku oleje z kompresoru do hadice a nádoby.
Na výstupní trubku kompresoru je připájená redukce na půlpalcový závit. Trubka je nejdříve omotaná mosazným slabým plechem, aby bylo nasunutí redukce těsné a potom je vše zapájeno cínem. Pro pájení je vhodné použít agresívní pájecí kapalinu a vše potom opláchnout.
Mezi toto spojení jsem vložil pojistný ventil (není na obrázku). Tlakování komory bez něj je životu nebezpečné!
Celá sestava ještě bez pojistného ventilu.
Závěr. Děkuji všem trpělivým čtenářům, kteří se propracovali celým seriálem až sem. Doufám, že Vám tyto informace poslouží k obohacení modelářské tvorby a zjednoduší výrobu různých vlastních doplňků. Sice jsem se snažil vše nastínit alespoň trochu přehledně, ale nejsem si jist, že se to všude úplně povedlo. Pokud budete potřebovat nějaké podrobnější vysvětlení nebo doplnění, tak mě prosím kontaktujte emailem a velmi rád Vám pomohu. Budu se snažit, jak jsem již sliboval, nafotit a popsat výrobu některých složitějších a méně obvyklých odlitků a seznámit Vás s tím, ve formě samostatných článků. Přeji Vám mnoho úspěchů a radosti při výrobě vlastních odlitků. Ondřej Nadrchal
