как придать форму пластику в домашних условиях
Домашний цех литья пластмасс
В настоящее время популярными стали изделия из пластмассы. Пользоваться ими удобно и практично. Литье пластмассы в домашних условиях – это хорошая идея для открытия своего бизнеса или просто для свободного времяпрепровождения. Хорошо сделанные изделия элегантно и интересно смотрятся, а также их просто содержать в порядке.
Помимо этого, они обладают необходимой прочностью. Чтобы наладить производство такого рода на территории частного владения, необходимо усвоить пару простых правил.
Подготовка материала
В первую очередь необходимо найти пластиковый лом, для изготовления будущего изделия. Это не проблема, так как такого сырья в современном мире огромное количество сломанных вещей, бутылок и другого лома из пластика.
Однако, необходимо учесть тот факт, что каждый вид пластмассы отличается своим температурным режимом плавления.
Именно поэтому для литья конкретного изделия необходим один вид лома. Смешение нескольких разновидностей изделий из пластмассы даже при изучении его температуры плавления, при отливе часто провоцирует появление пузырьков в продукции.
Лучшим вариантом в таком случае является купить жидкую пластмассу в магазине или заменить ее на диоксидную смолу, это позволит получить качественное изделие, которое прослужит долго. А также дополнительно понадобится ряд вспомогательных средств:
Пары пластмассы ядовиты, они обладают высокой токсичностью. Необходимо соблюдать осторожность при изготовлении изделий в домашних условиях.
Форма
Для приготовления изделия в домашних условиях, прежде всего, необходимо соорудить модель. В первую очередь следует определиться с материалом для изготовления пресс формы. Для этого подойдут следующие материалы:
Затем следует пройти изготовление матриц для литья, которые и будут непосредственно использоваться для отлива. Форму необходимо обмазать литолом или любой другой смазкой.
Если выбор пал на силиконовые формы, то необходимо учесть, что это вещество работает с коэффициентом более 200%. А также необходимо обратить внимание на его вязкость, чем она меньше, тем точнее получится пресс форма.
Заливка детали
Литье пластиков своими руками напрямую зависит от того материала, который мастера выбрали для изготовления будущей конструкции.
Смолы и жидкие пластмассы хорошо подойдут для приготовления, но они обладают различной степенью вязкость у них, поэтому прослужат они разное время. Все параметры следует изучить в инструкции при покупке.
Существуют рецепты приготовления пасты в домашних условиях, они требуют от мастера щепетильности и скрупулезности во время формирования состава сырья. Для изготовления материала, следует смешать 5 частей мелких опилок с 2 частями талька. Залить массу столярным клеем (его консистенция обязана отвечать состоянию сметаны).
Все тщательно перемешивается для получения теста одной консистенции.
Есть еще один хитрый ход: следует добавить 0,5 части алюминиевых квасцов, они предотвратят появление плесени на тесте, а пластичность при этом увеличивается в несколько раз.
Процесс приготовления теста для литья своими руками трудоемкий, он требует отличных знаний по этой теме. Именно поэтому многие начинающие заливщики, отдают свое предпочтение готовым смесям.
Литье пластмассы в домашних условияхХод работы
Отливка происходит в несколько этапов:
Для получения качественного изделия шаблон необходимо остужать постепенно.
Бизнес-идеи
Если мелкий производитель решил выйти на широкий масштаб производства, стоит задуматься об открытии собственного дела.
Попробовав свои силы на дому, следует составить бизнес-план, зарегистрироваться, как индивидуальный предприниматель и начать воплощение своей мечты в реальность.
Но покупка оборудования не обойдет предпринимателя стороной. Да и тяжело отливать формы для производства массы изделий собственноручно. Необходимо готовить первые изделия и продавать их, а на полученные средства купить определенный станок для литья пластмасс, пресс.
Как сделать процесс литья пластмассы прибыльным в своем регионе? Семь простых правил отливки позволят приготовить качественное изделие, которое будет интересно смотреться, а также радовать глаз. А со временем предприниматели смогут задаться вопросом о расширении своих навыков и обустройстве личного бизнеса.
Видео: Литье пластмассы в домашних условиях
Как согнуть оргстекло: все способы – от простого к сложному
Гибка оргстекла в домашних условиях: особенности и нюансы
Органическое стекло (оргстекло, акрил) – прозрачный термопластичный полимер, которому легко придать нужную форму, в том числе изогнуть под любым углом с разным радиусом.
Для работы с ним не требуются сложное оборудование, специальный инструмент, особые условия, поэтому вполне можно гнуть оргстекло в домашних условиях. Но существует ряд важных нюансов, которые необходимо учитывать, чтобы исключить брак и перерасход материала:
• Точный расчет. Для правильного расчета размеров будущей детали необходимо учитывать радиус изгиба. Отличный результат дает моделирование – изготовление прототипа детали из плотной бумаги или картона.
• Очистка и сушка. Органическое стекло сильно электризуется, вследствие чего активно притягивает к себе пыль и мелкий мусор, что существенно снижает прозрачность. Поэтому перед проведением всех манипуляций его нужно хорошо промыть чистой водой и дать просохнуть в течение суток.
• Правильный нагрев. Прогревать материал нужно со стороны большего натяжения – противоположной направлению изгиба. При этом ширина полосы прогрева должна иметь соотношение с толщиной листа 3:1.
• Температура нагрева. Органическое стекло, как и любой другой пластик, не только легко гнется под термическим воздействием, но может расплавиться и даже воспламениться. Поэтому критично важно выдерживать температуру не более 150 °C.
• Охлаждение. Во избежание появления внутренних деформаций остывать акрил должен при комнатной температуре. Применение каких-либо экстренных способов, в частности холодной воды, недопустимо.
Все без исключения способы гибки органического стекла предполагают предварительный разогрев. Это может быть локальный нагрев вдоль линии изгиба или прогревание всей заготовки, если размеры ее невелики. Также полному прогреванию подвергается лист акрила, если речь идет о выдавливании из него полусферы или другой объемной фигуры с помощью пуансона и матрицы.
Как гнуть оргстекло с помощью кипятка
Точный ответ на вопрос, при какой температуре гнется оргстекло, дать сложно. Определяется это опытным путем при нагреве. Оптимальной температурой считается та, при которой материал приобретает достаточную для изгиба пластичность.
При 135 °C органическое стекло гнется легко под собственным весом.
Податливым для изгиба, но требующим физических усилий, оно становится уже при нагреве до 100 °C.
Поэтому, если из акрила требуется изготовить деталь небольшого размера изогнутой формы или с загибом краев, на помощь придет кипяток. Заготовка помещается в емкость с кипящей водой и по мере нагревания периодически проверяется на пластичность. Как только деталь «дойдет до кондиции», она быстро извлекается и загибается. Для проведения данной операции заранее нужно подготовить необходимый инструмент (плоскогубцы, пинцет, чистую ветошь), так как материал быстро остывает и теряет пластичность.
Как согнуть оргстекло над паром
Для этого потребуется соорудить несложную конструкцию из старой кастрюли и двух деревянных дощечек или кусков гипсокартона. Кастрюля наполняется водой и накрывается после закипания дощечками, между которыми создается зазор 0,3-0,6 мм. Сверху укладывается заготовка. По истечении 5-10 минут она сгибается по линии прогрева. В качестве упора можно использовать одну из досок.
Метод «паровой бани» привлекателен своей простотой. Однако имеет ограниченное применение – с его помощью невозможно задать малый радиус загиба. Также ширина изгибаемого листа не может превышать диаметр емкости. Есть ограничение и по толщине – не более 5 мм. Для апробирования метода рекомендуется предварительно использовать ненужный кусок материала.
Как загнуть оргстекло над кухонной плитой
Метод имеет сходство с «технологией паровой бани», но здесь прогрев материала производится горячим воздухом. Потребуются консервная или кофейная банка, в дне которой делается прорезь 3-5 мм по диаметру. Как и в случае с «паровой баней» понадобятся две дощечки или два куска гипсокартона.
Банка устанавливается вверх дном на конфорку и накрывается вдоль прорези дощечками, на которые укладывается заготовка из плексигласа. Через 2-3 минуты она сгибается по линии прогрева.
Температура горячего воздуха, поднимающегося из щели и воздействующего на материал, значительно выше, чем водяного пара, что дает более качественный прогрев. А потому есть возможность обеспечить минимальный радиус изгиба – всего несколько миллиметров.
Как согнуть оргстекло в домашних условиях строительным феном
Использование строительного фена для придания оргстеклу нужной формы – метод наиболее технологичный и эффективный. Но у него есть один существенный недостаток – не каждый имеет под рукой строительный фен. Впрочем, из ситуации выход найти несложно. Прибор для работы можно одолжить, взять напрокат или купить – такой аппарат в хозяйстве всегда пригодится.
Для удержания и загиба небольшой заготовки из органического стекла подойдут тиски. Если их размеров недостаточно, то используются струбцины, с помощью которых лист материала фиксируется на столе или верстаке. Если нет ни верстака, ни стола, ни струбцин, оргстекло можно зажать между двумя досками и стянуть саморезами, после чего равномерно прогреть по линии изгиба и согнуть.
Как из тонкого оргстекла выдавить полушарие
Для выдавливания полусферы из тонкого оргстекла 3-5 мм понадобятся деревянный пуансон и фанерная матрица толщиной 10 мм с отверстием в форме круга. Диаметр отверстия матрицы должен учитывать припуск на толщину оргстекла.
Чтобы текстура дерева не отпечатывалась на изделии, пуансон и края матрицы желательно обработать казеиновым клеем, а после его высыхания зачистить наждачной бумагой.
Разогреть лист до нужной температуры можно на противне в духовке кухонной плиты, контролируя процесс по термометру. Во избежание ожогов рук работать с органическим стеклом нужно в защитных рукавицах.
Важно! Недопустимо использование синтетических перчаток! При контакте с горячим акрилом они могут расплавиться.
Разогретый лист материала вынимается из духовки и укладывается на матрицу. Сверху устанавливается пуансон, с помощью которого путем нажатия и удержания в течение 5-10 минут (до полного застывания) материалу задается форма полусферы или другая, в зависимости от используемого комплекта пуансон-матрица.
Как выпрямить оргстекло в домашних условиях
При длительном хранении и в условиях перепада температур органическое стекло имеет свойство деформироваться. Вернуть ему прежнюю правильную форму можно только термическим воздействием.
Для выравнивания оргстекла применяются разные способы:
• Обработка кипятком;
• Нагрев над огнем;
• Использование строительного фена.
Однако прогревать кипятком и над огнем можно только небольшие детали, а выравнивать феном получается не всегда и далеко не у всех.
Самый простой способ вернуть листу оргстекла былую геометрию – заключить его между двумя листами обычного стекла и оставить прогреваться на солнце. Полного светового дня будет достаточно, чтобы под солнечным теплом и давлением верхнего листа плексиглас принял прежнюю форму.
Литье пластмасс в силикон — доступное мелкосерийное производство в домашних условиях
Многие из тех, кто печатает на 3D-принтере сталкиваются или с необходимостью получить партию моделей в короткие сроки, или скопировать удачно получившуюся деталь, или получить изделия с прочностными характеристиками, превосходящими таковые у пластиков для домашней 3d-печати.
3D-принтер далеко не всегда способен выполнить такие задачи, но отлично подойдет для создания единственного образца, или мастер-модели. А дальше на помощь нам приходят материалы производства компании Smooth-On, наверное, самого популярного производителя материалов холодного отверждения.
В этом обзоре мы сравним самые основные и популярные силиконы, полиуретаны и добавки к ним, кратко посмотрим на основные способы создания форм и изделий, подумаем, где это может найти применение и, наконец, создадим свою силиконовую форму и модель.
Перед написанием этого поста мы прошли трехдневный тренинг у официального дилера Smooth-On в России, чтобы разобраться во всех тонкостях литья в силикон.
Процесс создания изделий методом литья практически всегда одинаков: создаем модель, с её помощью создаем силиконовую форму, заливаем в нее материал, получаем изделие. Но в зависимости от модели, необходимых свойств, количества отливок, каждый этап может кардинально меняться. Существует несколько способов как создания формы, так и готового изделия.
Пару слов о подготовке моделей, напечатанных на 3D-принтере. Компания Smooth-On обратила своё внимание на эту технологию и выпустила специальный лак под названием XTC-3D. Он прекрасно сглаживает характерные для напечатанных моделей огрехи, видимые слои, которые обязательно перейдут на силиконовую форму, и придает поверхности гладкость и глянцевый вид.
Подробный обзор XTC 3D Вы можете прочитать здесь.
Методы создания форм
Самый простой способ: модель помещается в опалубку (специальную герметичную емкость из обычного оргстекла, пластика или другого материала), фиксируется в ней и заливается силиконом. Хорошо подходит для простых двухмерных моделей, рельефов, сувенирной и брендинговой продукции.
Аналогичен предыдущему, только модель размещается с учетом того, что форма будет разрезаться полностью или частично для облегчения съема. Модель может быть подвешена с помощью проволоки или размещена на тонкой опоре. Способ предназначен для более сложной геометрии, технических изделий, сложных фигур.
Это один из самых сложных способов. Заключается в помещении модели на глиняную или пластилиновую основу, которая делит силиконовую форму пополам.
На основе размещаются специальные замки, которые будут обеспечивать точное совмещение двух форм и отсутствие смещений. Вокруг основы собирается опалубка, герметизируется горячим клеем или пластилином, и в неё заливается первая половина формы. Затем, после отверждения силикона, форма переворачивается, глина или пластилин счищаются, силикон покрывается разделительным составом, и заливается вторая половина формы.
Этим методом создаются так называемые «чулочные» формы, когда силикон точно повторяет форму объекта и имеет толщину от 3 мм до нескольких сантиметров. Для создания формы «в намазку» необходим достаточно вязкий силикон, который бы не стекал с модели.
Можно использовать как специально предназначенные для этого силиконы, называемые тиксотропными, так и обычные, но модифицированные с помощью загустителей.
Силикон наносится кисточкой или шпателем в несколько слоёв, в которых чередуется вязкость и скорость отвердевания, чтобы форма была максимально детализированной и прочной. После того, как все слои готовы, с помощью специального состава создается жесткая внешняя оболочка, которая будет держать форму.
Методы заливки пластиков
Самый простой метод заключается в обычной заливке пластика в форму, он подходит для домашнего использования и позволяет достичь приемлемого качества. Но, по необходимости, для более качественного результата возможно использование установок высокого давления, что позволит практически полностью убрать пузырьки воздуха.
Для этого форма вместе с залитым пластиком помещается в камеру, в которой создается повышенное до 4 атмосфер давление. Форма должна оставаться в камере все время отвердевания полиуретана. При таком давлении пузыри уменьшаются до почти невидимых глазу размеров, что значительно повышает качество изделия.
Еще один метод, так называемая заливка «в обкатку», используется для создания полых изделий. В форму заливается небольшое количество пластика, около 10% от общего объема, отверстие для заливки закрывается, и начинается вращение формы по всех плоскостях, вручную или на специальной ротационной машине. При этом пластик отвердевает на стенках формы, создавая полую модель, что позволяет существенно снизить вес изделия и экономить материал.
• Серия Mold Star 15, 16, 30
Силиконы для создания форм на основе платины. Застывают при комнатной температуре, образуют прочную, гибкую и очень детализированную форму. Предназначены для литья силикона, полиуретана, смол, полиэстера, воска и других материалов. Химически чувствительны и не способны работать с латексом, серой и некоторыми другими соединениями.
Самые базовые и основные силиконы, способные решать большинство задач. Цифра в названии отражает твердость по шкале Шор А. Обладает низкой вязкостью, что позволяет в большинстве случаев работать без оборудования для дегазации. Материал двухкомпонентный, части смешиваются в удобном соотношении 1:1 по объему. В основном предназначены для создания форм методом сплошной заливки.
• Серия Rebound 25, 40
Серия силиконов для создания форм методом «в намазку», который состоит в том, чтобы наносить силикон кистью или шпателем на поверхность модели. Обладает высокой вязкостью, возможностью модификации свойств с помощью загустителей и ускорителей для создания качественной многослойной формы. Двухкомпонентный, смешивается в соотношении 1:1 по объему.
• Серия Equinox 35, 38, 40
Силиконовые пасты с временем жизни 1, 4 и 30 минут. Предназначены для ручного смешивания, по консистенции напоминают густое тесто. Цифры соответствуют твердости по Шору А. Обладает крайне высокой прочностью на разрыв и долговечностью. В отвержденном состоянии является безопасным для заливки шоколада, карамели и других ингридиентов.
• Серия SortaClear 18, 37, 40
Серия полупрозрачных силиконов. Такая особенность, как оптическая прозрачность, используется для создания сложных разрезных форм — изделие прекрасно просматривается, что позволяет сделать точный разрез. Как и серия Equinox, является безопасным при контакте с пищевыми продуктами.
Также к силиконам существует большое количество добавок, обладающих самыми разными эффектами. Accel-T и Plat-Cat являются ускорителями отверждения, Slo-jo — увеличивает время жизни силикона, Thi-Vex увеличивает вязкость силикона и позволяет намазывать его кистью или шпателем на модель, Silc-Pig — это концентрированные пигменты для окрашивания.
• Серия Smooth-Cast
Самая основная и популярная серия полиуретанов для создания конечных изделий. Линейка включает в себя более 10 наименований различных пластиков с самыми разными свойствами, позволяющими подобрать материал именно для Вашего проекта. Например, Smooth-Cast 300 обладает коротким временем жизни в 3 минуты и временем отверждения в 10 минут, что позволяет быстро воспроизводить большие партии деталей. Smooth-Cast 305 аналогичен предыдущему, но «живет» уже 7 минут, что позволяет провести дегазацию смешанных компонентов и получить еще более качественное изделие. ONYX обладает глубоким черным цветом, которого не достичь с помощью красителей, 65D ROTO предназначен для создания полых моделей с помощью метода «в обкатку», 325 незаменим для точного воспроизведения цвета, 385 отверждается практически без усадки и максимально точно копирует изделие.
• Серия TASK
Серия полиуретанов специального назначения. Разработана для промышленного применения и обладает специфическими свойствами для конкретных задач.
Для Вашего удобства мы сформировали специальные фильтры по сферам применения:
• Пищевые:
Smooth-Sil 940, серия Sorta Clear, серия Equinox, TASK 11.
• Архитектурные, заливка бетона и других абразивных материалов:
Серия VytaFlex, серия Brush-On, серия Ez-Spray, серия PMC.
• Медицинские: симуляция тканей и органов
Серия Dragon Skin, добавки Slacker, Ecoflex 0030, Ecoflex Gel, Body Double.
• Прототипирование:
Практически любые полиуретаны и силиконы, в зависимости от задач и требований. Серии Mold Max, Mold Star, Smooth-Cast, TASK.
• Спецэффекты и грим:
Skin Tite, Body Double, Dragon Skin, Alja-Safe, Ecoflex, Soma Foama, Rubber Glass, Encapso K.
Стоит отметить, что это деление все же условное, и дано, чтобы примерно представить возможности широкого ассортимента компании Smooth-On.
Мы будем использовать только те материалы и оборудование, которые можно применить в домашних условиях. Мы попробуем создать самую сложную в изготовлении двухсоставную форму.
В роли мастер-модели выступит модель довольно популярного среди печатников тестового болта. Мы распечатали его черным PLA пластиком на Picaso 3D Designer с толщиной слоя 100 микрон. Сделали мы это специально для того, чтобы продемонстрировать эффект XTC 3D, поскольку далеко не каждый 3D принтер может печатать с качеством 50 микрон.
Далее — обработка, чтобы отлитая модель не переняла слоистость напечатанного объекта. Обрабатываем болт лаком XTC-3D (подробнее об этом процесс можно прочитать тут), а затем шкурим, чтобы получить гладкую матовую поверхность.
Теперь модель готова к заливке силиконом. Помещаем её на глиняную основу, с помощью которой мы создадим силиконовую форму из двух частей.
Модель должна быть погружена в глину ровно наполовину, так что начинаем процесс выравнивания глины. Края должны быть максимально ровными и полностью прилегать к модели, от этого зависит качество разделения силиконовых половинок. Убираем лишнюю глину и заключаем модель в пластиковую опалубку.
Все стыки пластика обрабатываем термоклеевым пистолетом и закрываем опалубку, окончательно обрабатываем глиняную основу, делаем в ней выемки для замков.
Все готово к заливке силикона. Поскольку двухкомпонентные силиконы и полиуретаны склонны к разделению на фракции, перед каждым использованием их необходимо тщательно перемешивать в емкости.
После перемешивания отмеряем равное количество двух компонентов по объему и приступаем к смешиванию.
Для данной марки силикона дегазация в вакуумной камере необязательна, что очень удобно: исключены появления пузырьков, которые могут испортить нашу форму. Медленно заливаем силикон в опалубку, в самую нижнюю её точку.
И оставляем застывать. Время застывания для этой марки силикона составляет 6 часов. По истечении этого времени освобождаем модель от опалубки.
Затем убираем глину, тщательно очищаем модель от её остатков, смазываем силикон разделительным составом. В случае его отсутствия, можно использовать и обычный вазелин, но качество будет немного хуже.
И дальше полностью повторяем процесс, заливая вторую половину силиконовой формы.
Спустя еще 6 часов силиконовая форма готова. С помощью лезвия аккуратно разъединяем половинки, вынимаем деталь и оцениваем, что у нас получилось.
Хорошо видны замки, закладывавшиеся в глиняной основе, хорошая детализация, несмотря на то, что разделительная линия проходила по довольно сложным местам, вроде вдавленных букв.
На самом деле, для данной модели это не самый оптимальный способ создания формы. Но нам было интересно протестировать именно этот метод, несмотря на сложности.
Итак, все готово к заливке полиуретана. Соединяем две половинки формы, используя элементы опалубки для жесткости, скрепляем с помощью резинок, скотча или другим способом, и приступаем к подготовке полиуретана.
Хорошо перемешиваем оба компонента, встряхивая их в течение 5-10 минут. После этого даем немного отстояться, чтобы вышли образовавшиеся пузыри. Все остальное точно так же, как и с силиконом: отмеряем равное количество по объему и смешиваем их. А дальше действовать нужно быстро: время жизни этого полиуретана составляет всего 3 минуты, а время начинает идти сразу, как вы смешали два компонента вместе. Так что мешаем быстро, но аккуратно, чтобы не создавать лишних пузырьков, и сразу заливаем в форму.
Примерно через 3 минуты, в зависимости от объема материала, произойдет быстрое схватывание пластика, а через 10 минут деталь готова к извлечению.
Модель готова. Переданы абсолютно все детали оригинала.
Хочется отметить, что поистине огромные возможности использование материалов Smooth-On открывает в совокупности с 3D-печатью.
Теперь Вы можете получать изделия из огромного количества материалов с самыми различными свойствами, а не ограничиваться лишь классическими PLA и ABS. К тому же, доступным станет мелкосерийное производство: распечатав всего один экземпляр и должным образом его обработав, Вы сможете в довольно короткие сроки создать необходимое Вам количество копий в домашних условиях. Для достижения приемлемого результата вовсе не обязательно использование дорогостоящего оборудования.
В случае если Вам необходимы услуги мелкосерийного производства Top 3D Shop к вашим услугам.