Изготовление силиконовых форм

Силикон для форм — двухкомпонентный материал, состоящий из наполнителя и отвердителя. При смешивании компонентов происходит постепенный процесс отверждения до резиноподобного состояния. Этот материал обладает целым рядом несомненных преимуществ, из-за которых он используется во множестве различных сфер:

• Очень низкая степень усадки (в районе 1%), это позволяет не закладывать усадку в мастер-модель и снимать форму с образцовой детали.
• Не вступает в реакцию почти ни с какими материалами. Это означает, что силикон не прилипнет ни к какому материалу (кроме самого силикона), а значит можно работать с мастер-моделями из любого материала, они легко удалятся из формы не разрушив её.
• Высокая теплостойкость. Изделия из силикона могут продолжительное время эксплуатироваться при температуре 200°C при этом не терять эластичность и не разрушаться.
• Высокая повторяемость формы. На силиконовой форме будут видны даже самые маленькие элементы и шероховатости, которые присутствуют на мастер-модели.

Сферы применения форм из силикона

• Строительство и декор. Силиконовые формы используются для производства различных накладок, панелей, розеток, статуэток и гипса, алебастра, жидкого стекла или пенобетона. Для проведения реставрационных работ: снятия форм с уцелевших элементов и отлитие в них копий.
• Художественное литье. Отливка статуэток, барельефов, копий монет и медалей, искусственные камни, фрукты и овощи.
• Кондитерские изделия. Силиконовые формы активно применяются для выпечки кексов, пряников, тортов, печенья, хлеба, изготовления шоколада, мармелада и желе. Стоит учитывать, что для этих целей может использоваться только специальный пищевой силикон на основе платины, который имеет все необходимее сертификаты качества и безопасности.
• Косметология. Очень широко используется при отливке мыла.
• Промышленность. В настоящий момент в силиконовые формы отливаются прототипы деталей из пластика и резины, что позволяет провести испытания без заказа дорогостоящей оснастки.

Процесс изготовления и заливки

Заливка силиконовых форм — это процесс творческий. Каждая форма изготавливается индивидуально. Процесс разделения на части, так чтобы её можно открыть, не повредив форму и отливку, может быть серьезной инженерной задачей. Но есть и более простые варианты силиконовых форм.

Самый простой вариант — открытая форма — используется для заливки мыла, кондитерских изделий, гипсовых элементов декора. Изготовление достаточно простое — в опоку укладывают мастер-модель будущей отливки и сверху заливают силикон. Пузырьки, содержащиеся, в силиконе поднимаются вверх, отходят от поверхности мастер-модели. Если поверхность изделия не имеют очень сложной геометрии, то технология позволяет обойтись без вакуумирования силиконовой смеси. После застывания силикона, форма достается из опоки, аккуратно обрезаются все края и она уже готова к использованию. Материал в такую форму заливается сверху, пузыри также уходят с лицевой стороны.

Для изготовления более сложных деталей, силикон заливают формы из двух половин. Это позволяет достать отливку и не разрушить её саму и форму. После заливки первой половины в ней делаются специальные направляющие и пазы. Направляющие обеспечивают равное смыкание двух половин, чтобы изделие не было перекошено. Пазы обеспечивают плотность прилегания и не дают заливаемому материалу выливаться.

Еще один вариант форм изготавливается путем обмазывания мастер-модели силиконом. Это самый экономичный вариант, однако он подходит далеко не для каждой задачи. Обмазывание происходит в несколько слоёв.

При заливке в силикон материалов необходимо учитывать наличие выпоров — отверстий, через которые будет происходить выход воздуха. Последний выпор должен быть в самой верхней точке отливки, чтобы последний пузырь мог спокойно выйти.

Также при изготовлении форм не стоит забывать о том, что после перешивания в силиконе содержится очень много воздуха. Для его удаления из смеси используют вакуумные камеры. А заливку в форму пластика осуществляют в барокамере, для уменьшения в нем объема пузырей, которые нельзя вывести никакими другими способами: ни вакуумированием, ни выпорами. Заливка силикона в форму осуществляется тонкой струйкой в одно место, это не даёт попадать в смесь новому воздуху. Смешивать компоненты необходимо очень тщательно в течение нескольких минут, непромес приведет к тому, что разные части смеси будут застывать с разной скоростью, и общая геометрия формы от этого может пострадать.

Характеристики силиконов

Есть два основных вида силиконовых компаундов — на основе платины и на основе олова.

• Силиконы на основе платины являются более безопасными и могут быть использованы в пищевой и косметической промышленности, имеют более высокую термостойкость. Однако более дорогие и могут вступать в химическую реакцию с некоторыми химическими элементами.
• Силиконы на основе платины имеют более широкое применение, т.к. более дешевы, а потому гораздо шире представлены на рынке, но менее долговечны.

Все силиконовые компаунды обладают рядом отличительных особенностей, которые позволяют применять разный материал для различных ситуаций. Основные характеристики:

• Твердость. Для форм чаще всего используют силиконы с твердостью от 15 до 40 Шор. Однако есть и более твердые силиконы, чаще применяемые для производства изделий из них (до 60 Шор). Более твердые силиконы лучше держат форму, а из мягких силиконов проще доставать отливку.
• Время застывания и жизни смеси. Время жизни смеси силикон-отвердитель во многом зависит от температуры помещения и пропорции, в которой эти два компонента были смешаны. Увеличение температуры и концентрации отвердителя уменьшают срок жизни смеси и ускоряют процесс отверждения. Есть силиконы с совсем маленьким сроком жизни и очень большим. В среднем же смесь застывает примерно сутки (полное отверждение до трех суток), а время жизни смеси составляет полчаса.
• Вязкость смеси. Обычно этот показатель пропорционален твердости силикона. Высокая вязкость смеси нужна для обмазывания мастер-модели, чтобы силикон не стекал и образовывал как можно большую толщину слоя. Низкая вязкость применяется для изготовления форм для деталей сложной геометрии. Низкая вязкость в купе со временем застывания позволяют силикону забраться в самые дальние уголки мастер-модели и не оставить непроливов. Оба эти показателя также можно регулировать временем жизни смеси (для густоты нужно просто немного подождать).
• Предел прочности и удлинение на разрыв. Эти характеристики показывают насколько может растягиваться силикон и какое для этого необходимо приложить усилие.