Na základě zkušeností s výrobou motoru Mercedes DIII (viz RC revue 05/10), mi v hlavě hlodala myšlenka výroby polomakety dalšího z leteckých motorů první světové války a to sice devíti válcového hvězdicového rotačního motoru, který se používal ve velké části letadel tehdejší doby, na německé straně pod označením Oberursel a na straně dohody pod značením Le Rhone. Tyto dva motory byli velmi podobné konstrukce a lišili se pouze v určitých detailech. Mým záměrem bylo vybavit touto polomaketou motoru svůj model Fokker DVIII, který znáte z vystoupení Great War Flying cirkusu a také sním vybavit nový model Fokker EIII mého bratra, který se se svým fokkerem ke skupině připojí v letošním roce. Také jsem si pohrával s myšlenkou osadit s tímto motorem i model Sopwith Pup mého otce, létajícího ve skupině na straně dohody. Zadáni bylo tedy jasné .Vyrobit polomaketu, která bude vypadat jako motor a bude použitelný do všech třech našich modelů,které ve svém skutečném provedení měli motory odlišné (EIII – Oberursel UR I, DVIII Oberursel UR II, Pup – Gnome Le Rhone) Začal jsem tedy sháněním podkladů. V této fázi jsem se obrátil na své ověřené zdroje, Láďu Siberu a Pavla Königa. Ti mne obratem zaplavili hromadou fotek,výkresů a dalších podrobností pro všechny tři typy motoru.Jen samotné prostudování podkladů zabralo několik večerů.Podklady jsem měl tedy nastudované a pustil jsem do prvního kroku,jak je již u mě zvykem, zpracování 3D dat.Při kreslení jsem narazil na několik nejasností které jsem řešil čerpáním detailů jak z podkladů k UR I,URII tak k Le rhone,hodně detailů mi také vyjasnila 3D data od Vaška Sádlal, který vyrábí 100% maketu Oberrurselu URII. Jeho data ale nebyla pro mnou zamýšlenou technologii a také kvůli rozměrům použitelná. Na závěr tak tedy vznikl jakýsi kompromis mezi všemi těmito třemi motory což mé nemaketářské „srdce“ vůbec netrápilo a i tak jsem přesvědčen že jen velmi malé procento modelářské veřejnosti dokáže tyto detaily rozeznat. Mým původním záměrem bylo zhotovit tuto polomaketu stejnou technologíí jako Mercedes DIII tedy, odléváním do pevných zúkosovaných forem.Již při kreslení mi ale bylo jasné že chladící žebra válců a hlavy válce , která mají v maketovém zmenšení tloušťku pouhých 0,3mm se mi nepodaří z pevných forem bez poškození vytáhnout Stejně tak forma karteru by musela mít více než 10 volných částí což by bylo na výrobu formy velmi nákladné a navíc s ne úplně jistým výsledkem. Hledal jsem tedy náhradní řešení.Volba padla na použití silikonových forem.Začal jsem tedy na internetu hledat nějaké zkušenosti s touto technologíí a bohužel informací s odléváním velmi členitých věcí je pramálo a ten kdo tyto zkušenosti má je zas jen tak neprozradí.No nic prošlápnu si tedy vlastní cestičku řekl jsem si, a přemodeloval 3D data pro použití silikonových forem. Odstranil jsem z 3D dat některé úkosy karter jsem namodeloval znovu a tloušťku žeber zesílil na 0,6mm až 0,8mm a z válců odstranil plochu pro svíčku tak aby bylo možné použít polovinu válce jako přední i zadní část.
Nakreslen byl tedy karter, polovina válce, hlava válce,ložiskový domek,vačka a sací potrubí, to mělo být dle originálu zahnuto ve dvou rovinách,zde jsem si ale malinko pomohl a sací potrubí zjednodušil ohybem pouze v jedné rovině..Záměrně jsem zvolil válec dělený na dvě poloviny z toho důvodu že se přeci jen polomaketa motoru musí zastavět na funkční motor v letadle což je samozřejmě limitováno prostorem a i přesto že by se dali válce odlévat v jednom kuse následně by stejně muselo dojít k odbroušení poloviny válce kvůli zástavbě.Další výhodou je také to že v horní polovině motoru který je schován pod motorovým krytem mohou být osazeny pouze poloviny válců které plně dostačí pro imitaci motoru a v případě Fokkerů mohou být pouze spodní 3-4válce udělány jako plné spojením dvou polovin. Data byla tedy hotová a měla přijít řada na výrobu kopyt. Zde jsem částečně využil svých profesních zkušeností a zvolil mezi modeláři ne příliš rozšířenou metodu výroby Rapid prototyping. O této technologii výroby se často říká že je velmi drahá, ale při výrobě takto členitých výrobků se cena již vyrovná třískovému CNC obrábění. Oslovil jsem tedy firmu Jihomoravská armaturka spol. s r.o. Hodonín, která disponuje Strojem Objet Eden 500V fungujícím na principu technologie PolyJet,jenž je schopen nanášet vrstvy o tloušťce 16ti mikronů čímž je tedy dána i jeho přesnost a jedná se tak o jeden z nejpřesnějších strojů Rapidprototyping. Technologie polyjet je založena na principu nanášení tenkých vrstev polymerového materiálu na sebe a jejich následného vytvrzení pomocí dvojice UV lamp. Tiskárna má osm tiskových hlav a každá hlava je opatřena 92 tryskami přes které je materiál nanášen na modelovou desku.O nanášení modelového materiálu se starají 4hlavy a zbylé 4hlavy nanáší podpůrný materiál, který je umísťován do míst která jsou pod sebe Tento podpůrný materiál je následně z modelu umyt pomocí vodního paprsku.Celý proces tisku tedy potom vypadá tak , že software tiskárny rozdělí dodaná 3D data na x vrstev v tloušťce 16mikronů. Tiskové hlavy pak tento obrys nanesou na modelovou desku (podobně jako inkoustová tiskárna), zarovnávací váleček zarovná vrstvu (kapičky) materiálu do tloušťky 16mikronů a následně dvojice UV lamp nanesenou vrstvu vytvrdí. Takto jsou postupně za pojíždění pracovního stolu směrem dolů, nanášeny všechny vrstvy až do úplného postavení celé stavby. Při troše zkušeností a třeba i za cenu rozdělení modelu na více dílů se dá model na modelovou desku umístit tak aby spotřeba podpůrného materiálu byla minimální což samozřejmě snižuje náklady jak na materiál tak na hodinovou práci stroje. Pracovní prostor stroje EDEN Objet 500V je 500x400x200mm což ovšem není limitující, modely které přesahují pracovní rozměry stroje se dají po namodelování příslušných zámků rozdělit a po vytištění na zámky složit a slepit běžným sekundovým lepidlem. Stroj může využít širokou škálu materiálu které se liší především mechanickými vlastnostmi a kromě pevných materiálů dokáže stroj pracovat také s materiály pružnými pryžovými, které je možno využít např. jako prototypy těsnění čímž se při návrhu dá ušetřit za výrobu složitých forem pro vstřikování pryže. Důležitou informací pro mě také bylo že díly odolávají působení Benzínu a nafty, takže i přímé použití dílců z 3D tiskárny je vhodné i pro motorové prostory našich modelů. Ve
firmě byli velmi ochotní vyhovět mým požadavkům a po doručení 3D dat, byla na druhý den vytištěná kopyta připravena k vyzvednutí. Přesnost i kvalita povrchu byly vynikající a zrovna připravená k zaformování. Stavba mnou nakreslených dílů trvala necelých 6hodin což je nespornou výhodou proti třískovému obrábění. Kopyta byla tedy připravena k zaformování a nezbývalo než zvolit vhodný silikonový materiál pro výrobu formy. Zkontaktoval jsem se opět s Firmou Transtech Tooling (www.tooling.cz) od nichž objednávám licí materiál G26, a konzultoval s nimi výběr materiálu. Byl mi doporučen Elastosil M 4600. Tento materiál je určen přímo pro výrobu forem s vysokým počtem detailů a jeho výhodou je že je částečně průhledný a tak je možné při následném odlévání kontrolovat zatékání licí pryskyřice do formy. Objednal jsem tedy nejmenší možné Balení 1kg a k tomu příslušné množství tvrdidla. Míchací poměr je 10:1.Začal jsem s výrobou formy pro hlavu válce. Do dřevěné desky jsem vykružovacím (trepanačním) vrtákem vyvrtal otvor o průměru o cca 5mm větším než je průměr válce. Samotné kopyto válce za pomoci sekundového lepidla přilepil rovnou stranou na ocelovou desku, čímž byl také dám budoucí licí otvor, poté stejným způsobem přilepil destičku s vyvrtaným otvorem,která tvořila hrazení formy, rozmíchal silikonovou hmotu a takto připravené kopyto s hrazením zalil. Kopyto nebylo třeba separovat díky samo separačním vlastnostem silikonu. Doba vytvrzení u tohoto materiálu je 24h. Dá se ovšem výrazně zkrátit nahřátím na vyšší teplotu. Druhého dne jsem jednoduchým propružením ztuhlého silikonu vyloupnul kopyto z formy a následovalo velké zklamání. Silikonový materiál M 4600 nedokázal dostatečně okopírovat detaily žebrování hlavy, nezatekl do všech koutů a navíc z formy nestihnul odejít všechen vzduch a tak byl povrch formy poškozen i bublinami a tak celá „forma“ putovala do koše. Provedl jsem ještě další pokus s polovinou válce,bohužel se stejným výsledkem.Konzultoval jsem svůj problém s dodavatelem materiálu a bylo mi doporučeno vyzkoušení materiálu Elastosil M 4512, opět tedy další objednávka 1kg materiálu a další pokusy. Opět jsem zkusil začít hlavou válce. Stejným postupem jako jsem popisoval výše jsem připravil vše k zalítí silikonem. Elastosil M4512 je bílé barvy čímž se ztrácí výhoda sledování lití jako u M4600, ale jeho výhodou je výrazně kratší doba vytvrzení a to 4-6 hodin podle množství tvrdidla a navíc Tvrdidlem lze zvyšovat odolnost na licí materiály. Standartní poměr je přimíchávat tvrdidlo v 5% hmotnosti silikonu. Již při míchání mě překvapilo že proti M4600 z materiálu M4512 uniká velké množství bublin. a také po zalití kopyta v hrazení bylo vidět jak během několika minut pronikají bublinky na povrch formy a po jejich prasknutí se povrch zaceluje. Po vytvrzení jsem opět jednoduchým prohnutím silikonu vyloupnul kopyto z formy a výsledek byl tentokráte dokonalý,přesně tak jak jsem si představoval.Nedalo mi to abych hned nevyzkoušel odlít do této formy první kus rozmíchal jsem tedy Licí Biresin G26 A+B
1:1 bez zahušťovadla (viz RCR 05/10) bez zahušťovadlo proto že jsem měl obavu a zaběhnutí zahuštěného materiálu do 0,6mm žeber, tato myšlenka se mi později potvrdila. Nalil jsem licí epoxid do silikonové formy po cca 15minutovém vytvrzení licí pryskyřice jsem jednoduchým obrácením silikonové formy naruby vyloupnul z formy první kus a dokonce bez vad. Silikonová forma se dá díky pružnosti materiálu bez problému opakovaně obrátit aniž by došlo k poškození , otázkou je kolik „cyklů“ vydrží. Nachystal jsem tedy provizorní hrazení pro poloviny válců, válce přilepil opět na ocelovou desku a do hrazení zalil silikonem, je důležité dodržet technologický postup lití jedním licím místem tak aby materiál před sebou hnal vzduch a druhým koncem jej vyháněl z formy.Po vytvrzení a demontáži hrazení byli také formy na poloviny válců hotové.Pro kompletní výrobu polovin válců ale ještě zbývalo zhotovit vylehčení zadní strany z důvodu úspory materiálu i hmotnosti. Toto jsem vybrousil s potřebnými úkosy směrem k dělící rovině z tvrdého bukového dřeva. Silikonové formy válců jsem opět vložil zpět do hrazení, které zajišťuje že formy a následné odlitky z nich nebudou zkrouceny, na předem svrtané kolíky, přiložil k hrazení dřevěné vylehčení a nalil do připravených forem Biresin G26 opět bez zahušťovadla. Licí pryskyřice bez problémů zaběhla i do tenkých 0,6 mm žeber a bez problémů tak okopírovala i takto členitou formu.Slepil jsem si tedy sekundovým lepidlem dvě poloviny válce k sobě na ně přilepil hlavu a musím říct že výsledek byl pro mne více než uspokojivý. Poté jsem kvůli stavbě křídel na nově připravovaný Fokker DVII o rozp. 3200mm musel tyto pokusy o výrobu polomakety motoru na čas odložit. Když jsem se opět k práci vrátil čekalo na mne zaformování vačky,ložiskového domku,karteru a sacího potrubí. Při zaformování ložiskového domku stejným způsobem do hrazení jsem si po vyjmutí silikonové formy a následného pokusu o vytažení kopyta které bylo zalito „pod sebe“ ověřil že pružnost silikonu není nekonečná a malou formu jsem roztrhl. Při dalším pokusu jsem tedy pro vyjmutí kopyta zhotovil nožem do silikonu řez který tvořil částečnou dělící rovinu a po rozevření formy se již dal dílec bez problémů ze silikonu vyjmout. Zaformování vačky již pak bylo jednoduchou záležitostí a prakticky by se vačka dala zaformovat i do pevné formy. Nejnáročnější dílec mne ale teprve čekal. Karter, který měl po obvodu devět zapuštění pro osazení válců ve mně budil respekt, zda jej vůbec ze silikonové formy půjde vytáhnout. Připravil jsem tedy hrazení z novodurové roury do níž jsem vložil kopyto, které bylo opět spolu s hrazením přilepeno k ocelové desce a celý karter zalil silikonem.Nemilé bylo moje zjištění že zbývající silikon
který jsem doma měl, nebude stačit pro zalití 140mm vysokého karteru a tak mi vyšlo zalít jej jen ze ¾. I z toho ale se mi naskytlo další poučení. Po objednání dalšího materiálu jsem zjistil že i přes samoseprační vlastnosti vůči ostatním materiálu se dokázal nově přilitý silikon bez problému spojit s již „starou“vytvrzenou vrstvou. Pro vyjmutí kopyta z vytvrzené formy jsem opět nožem zhotovil částečnou dělící rovinu a kopyto karteru bezproblémů vyjmul.Zbývalo tedy ještě zhotovit vylehčení karteru které jsem na soustruhu vytočil z tvrdého dřeva. Silikonovou formu jsem vložil zpět do hrazení z novodurové roury nasadil vylehčení a opět pryskyřicí G26 odlil první kus karteru.Po vyjmutí prvního dílce jsem zjistil že zřejmě díky velkému objemu nestačil všechen vzduch odejít a tak se na povrchu odlitku objevilo pár nepatrných bublinek. Řešením by bylo asi vakuování po odlití do formy, v mém případě to ale zpravila trocha tmelu.Nezbývalo tedy než odlít chybějící počet dílů tedy 18 polovin válců 9 ložiskových domků 9 vaček a 9 sacích potrubí. Protože se ale chystáme polomaketu motoru osadit do modelu EIII nakonec jsem použil jen pracovní variantu Fokker, tedy spodní 4 válce jsou plné osazeny sacím potrubím vačkami ložiskovým domkem a zdvihátky ventilů. Zbývající počet válců jsou pouze přední poloviny(masky) osazeny hlavami válců. Nyní je tedy motor hotov a bude následovat osazení do modelu kde se bude muset ještě částečne ubrousit kvůli funkčnímu motoru již zabudovaném v modelu. Opět jsem si tak ověřil novou technologii a že to jde i v amatérských domácích podmínkách a díky formám jsem opět schopen v krátkém čase vyrobit několik dalších kusů pro sebe a své kamarády. Kvalitu a věrnost provedení polomakety motoru, budeme opět moci posoudit na některém z vystoupení Great War Flying Cirkusu, kde bude tento prototyp výše popsaného motoru zdobit motorový prostor Modelu Fokker EIII mého bratra. Vzhledem k tomu že mě práce se silikony docela nadchla zkouším momentálně „objevit“ pro mě zatím neznámou technologii výroby tzv. Slupkových resp. svlékacích forem za jejichž pomoci bych rád připravil polomakety kulometů Spandau 1:3 pro sebe a své kolegy. Iren von Göding www.modellshow.cz
