Литье металла в полиуретан

Обновлено: 27.04.2024

Полиуретан холодного литья является двухкомпонентным полимером. Полиольные и изоцианатные соединения (компоненты полиуретана для форм), вступая в реакцию, образуют плотный и гибкий материал, внешне, а также по физическим качествам на первый взгляд напоминающий резину. В силу разнообразия своих характеристик, применяется по многим промышленным и бытовым направлениям.

Виды полиуретана и его аналоги

Сам полиуретан, как рабочее сырьё подразделяется на полиуретан холодного литья и горячего. Горячее литьё полиуретана используется преимущественно в производстве изделий конечного назначения, непосредственно готовых для использования. Также полиуретан горячего литья используется для обработки поверхностей, стыков или в качестве покрова. Главным недостатком полиуретана горячего литья является необходимость наличия специализированного оборудования для его эксплуатации.

Другим, более удобным и популярным полимером является жидкий полиуретан для форм холодного литья. Его удобство в использовании заключается в том, что литейщику нет необходимости иметь при себе дополнительное дорогостоящее оборудование. Все манипуляции с полиуретаном холодного литья можно провести даже на уровне мелкого производства или в домашних условиях.

Главными аналогами жидкого литьевого полиуретана являются такие материалы, как силикон или формопласт. И если формопласт, в большинстве случаев является более дешевым и менее качественным вариантом сырья для форм и изделий, то силикон на данный момент остаётся главным конкурентоспособным сырьём по отношению к полиуретану. Ранее мы уже сравнивали полиуретан и силикон как материалы для форм. Подробнее об этом можно почитать в данной статье.

Особенности жидкого полиуретана

Полиуретан обладает рядом технических характеристик и особенностей, выгодно выделяющими его на фоне других подобных материалов. К ним относятся.

1. Неприхотливость материала.
2. Сочетание гибкости и прочности.
3. Способность применять любую форму.
4. Практичное разнообразие способов использования.

Опишем каждый пункт подробнее. Во первых, будучи полимеризованным, полиуретан для форм превращается в материал слабо подверженный усадке и негативному воздействию внешней среды. В твёрдом виде он прекрасно переносит жару, холод, дожки, снег, ветер и прочее. Во вторых, полиуретан является очень крепким материалом, сочетая в себе наравне с крепостью феноменальную гибкость. В третьих, из за того, что изначальный вид данного сырья жидкий, будучи залитым на определённую поверхность, оно идеально повторяет его рельеф и форму. В четвёртых, жидкий полиуретан, благодаря обилию марок и вариаций, может использоваться для изготовления форм, технических изделий и прочего.

Области применения литьевого полиуретана

Говоря об областях применения жидкого полиуретана, можно выделить следующие:

1. Полиуретан применяется как материал для литья форм
2. В качестве сырья для технических изделий
3. В сфере машиностроения
4. Для изготовления изоляции
5. И многое другое

Полиуретановые формы для литья смесей

Полиуретановые формы разной степени твёрдости, гибкости и эластичности могут применяться под литьё самых разнообразных материалов. В формы из полиуретана могут заливаться следующие материалы:

1. Другие полимеры
2. Бетон
3. Гипс
4. Эпоксидные и полиэфирные смолы

В зависимости от тяжести смеси, полиуретановые формы будут выдерживать ограниченное количество отливок. Например, для бетона это 700 — 800 циклов литья, для гипса — около тысячи, для полимеров и смол — свыше тысячи.

Литьё жидкого полиуретана. Как лить полиуретан? Оборудование для литья

Сегодняшняя наша статья будет посвящена не самому жидкому двухкомпонентному полиуретану, а вопросу его литья: как правильно заливать форму, какое оборудование для литья можно использовать, какие хитрости литья существуют.

Заливка жидкого полиуретана

Помимо прочего, важным моментом при литье полиуретана является подготовительная часть всего мероприятия: сбор опалубки под литьё полиуретана, закрепление мастер-модели, подготовка компонентов полиуретана к литью, как по отдельности, так и в составе цельной смеси. Все эти моменты так или иначе, в своей совокупности очень сильно влияют на качество литья. Хорошая опалубка позволит получить ровную форму, качественная мастер-модель сможет максимально правильно передать весь рельеф форме, а подготовка и приготовление смеси сырья влияет на общее качество будущей формы.

Процесс литья жидкого двухкомпонентного полиуретана

При ручной заливке двухкомпонентного жидкого полиуретана существует несколько простых правил, которые помогут вам получить качественное итоговое изделие. Само литьё материала необходимо производить на обработанную смазкой поверхность. Лить полиуретан нужно в одну точку, медленно, чтобы сырьё могло растекаться, выталкивая лишний воздух своей собственной массой.

Вспомогательное оборудование для литья

В процессе развития отрасли было изобретено огромное количество разнообразных инструментов, которые помогают литейщикам в их непростом деле. Как правило, это оборудование в большинстве случаев направлено на дегазацию — удаление лишнего воздуха из смеси, однако есть и прочие инструменты, которые, упрощают жизнь мастеров.

Вот некоторые из них:

- Вибростолы
- Вакуумные камеры
- Камеры ротационного литья
- Напылители
- Смесители и пр.

Хитрости, особенности и советы по литью полиуретана

Помимо совета лить полиуретан вручную исключительно в одну точку, чтобы воздух мог выходить самостоятельно вод напором массы смеси, существует ещё ряд полезных особенностей и хитростей. Например:

1. Если изделие небольшое, то выгнать из него воздух можно с помощью обычной швейной иглы. Для этого просто необходимо проткнуть пузыри воздуха.

2. Используйте специализированные антиадгезионные составы — смазки. Они обеспечат вам лёгкое извлечение изделия без залипов и вырванных кусков. Это сэкономит Вам массу времени и нервов.

3. Вы можете сделать гипсовый слепок вашей готовой формы и по нему сделать новую форму, неотличимую от предыдущей. Подробнее об этом мы рассказывали в нашей статье.

4. Закристаллизовавшийся материал можно снова привести в рабочий вид, ведь кристаллизация жидкого полиуретана — это вполне обратимый процесс. Обычно, мы пишем в инструкциях к товару, как правильно это делать.

Литьё полиуретана. Советы по литью ⁠ ⁠

Привет всем, кто читает этот пост.
Прошлый оказался достаточно популярен, но также и непонятен - что и как.

Решил сделать небольшую инструкцию по литью полиуретана, на основе собственного опыта.

Итак, что нам понадобиться для литья:
-Литьевой полиуретан (2 компонента, у меня это - Адваформ40)
-Разделительный состав
-Емкость для смешивания, желательно из полиэтилена.
-Лопатка для размешивания компонентов. Лопатка намного лучше палочек, ручек, карандашей.
-Весы кухонные, либо другие, главное чтобы дискретность была не хуже 1гр.
-Форма для заливки, либо изделие для создания формы.

Рекомендуется, но можно и без этого:
-Камера для дегазации.
-Печь для ускорения и достижения полноты полимеризации изделия. (С возможностью уставки температуры 80-90 градусов Цельсия).

Т.к. я заливал только в отпечатанные формы для литья, то и говорить буду про это.
Я не копировал готовые изделия, заливая их полиуретаном, ХОТЯ, это может дать бОльшую точность, т.к. можно распечатать изделие, обработать его - вывести в размер, обработать ацетоном и и.д.

Порядок работы:
-Изготавливаем форму для литья.
Что важно учитывать? Учитывать надо размеры, качество поверхности, которое хотите получить, расположение выпоров - места заливания и выхода воздуха.
Выпоры должны быть широкими, минимум 6мм в диаметре, т.к. материал имеет большое поверхностное натяжение и плохо протекает через маленькие отверстия (поправьте, если ерунду говорю). Соответственно и воздух из формы будет плохо выходить.
На данном фото видно размер отверстия:

Изначально здесь было несколько маленьких отверстий и все было достаточно печально - смесь долго заливалась, воздух плохо выходил. Я его расширил и стало значительно лучше. Излишек потом с формы просто отрезаю ножом. Эта поверхность у меня нерабочая.
Качество поверхности. Как мы знаем при печати на стекле, нижняя поверхность получается идеальной. Я использовал это, т.к. одна из плоскостей изделия должна быть максимально ровной. Распечатал и использовал нижнюю плоскость при заливке, здесь видно:

- Приготовление полиуретана, замешивание:
Надеваем перчатки, очки и респиратор с угольным фильтром(!).
Открываем окна в квартире, ну или лучше на открытом воздухе. Дышать испарениями компонентов - не нужно, не стоит оно того. Может начать болеть голова и тошнить, что там дальше по последствиям - не знаю.
Замеряем объем заливаемого изделия - водой, на глаз, программно - способов много, но 5-10% запаса даём конечно.
Берем весы, сначала отмеряем компонент А (белая жидкость), затем компонент Б (прозрачная жидкость). Если в другом порядке их смешивать, то очень сложно размешать, т.к. компонент Б более вязкий и клейкий и со стенок и дна плохо убирается. Адваформ 40 замешивается в пропорции 1:1 по весу. Размешивать надо очень тщательно, не забываем про стенки и дно ёмкости, иначе потом получатся "волдыри" в форме, которые не застынут никогда. Либо вся форма нормально не застыет - было у меня такое.

-Замешали, дегазируем.
Я "дегазирую" не так как нужно, конечно. Просто избавляюсь от больших пузырей. Нет насоса вакуумного, а шприцем большого разряжения не создашь. Но для моих целей этого хватает.
Сначала в ёмкости, где замешивал.
Запас по объему должен быть не менее 2.5 раз для "пены". Пример:

На первом фото в "вакууме". Второе при атмосферном давлении.

-Заливаем состав в форму
Тут все просто - побрызгали форму разделительным составом, моем случае - восковый разделитель. Подождали пока высохнет воск и заливаем.
После заливки в форму я тоже "дегазирую", чтобы выгнать крупные пузыри, возникшие при заливке.

-Дематрицирование - выемка из формы изделия.
Время, необходимое для полного затвердения состава - набора заявленной твердости и прочности при комнатной температуре - более 3 суток (есть суточная и 3суточная отливки, твердость очень разная, хотя поначалу и та была мягкой).
Время от заливки до выемки из формы не менее 6 часов при комнатной температуре.
Можно ли ускорить? Конечно. Я вынимаю полиуретан из формы через 4 часа, если "запекать" при 80градусах Цельсия (может можно и раньше, не пробовал). При этом изделие уже достаточно прочное, НО очень мягкое - что только упрощает процесс извлечения из формы. Затем можно ещё "запекать" до набора полной прочности, я так не делал. ХОТЯ полностью прочность изделие при комнатной температуре не наберёт. Мне в комментариях писали, что сутки при 90градусах хватает, думаю суток даже много, но это надо проверять.

Мелкий нюанс:
-Не торопитесь мыть форму, где замешивали состав, отмывается он очень плохо. Дайте ему застыть и потом просто отдерете от ёмкости.

Пишите в комментариях, что не учел, как лучше и вообще мнение о материале и статье.
Так же хотел бы узнать где ещё применить этот материал в быту и не только.
Я сам, как видите, только начал работу с этим материалом и в интернете немного дельной информации по нему. Да, снимают про сайлентблоки на Ютубе, да про литьевые формы.

Изготовление полиуретановых форм своими руками

Или как сделать форму из жидкого полиуретана самостоятельно

Не секрет, что в современном строительстве широко используются полиуретановые формы. Делается это в силу удобства применения данных матриц при производстве искусственного камня, строительных блоков, а также декоративного камня. Полиуретановые формы зарекомендовали себя как качественное подспорье в любом строительном вопросе. Однако, полиуретановая форма – это не инструмент исключительно профессионального строительства. Полиуретановые матрицы и формы для камня, например, широко применяются в быту. Конечно, можно купить полиуретановую форму. Однако будет ли такая матрица в полной мере соответствовать вашим требованиям и ожиданиям.

Мы же предлагаем следующее: изготовить полиуретановую форму своими руками. Во первых, данное мероприятие выйдет вам намного дешевле, чем покупка готовой формы для камня – по нашим подсчётам, стандартного полиуретана для форм на 10 кг, фасованного в комплекты, в среднем хватает на 2 больших и 1 маленькую форму. Это при том, что по цене данный комплект будет стоить немногим дороже чем готовая форма. И во вторых, полиуретановая форма сделанная своими руками будет чистой воды эксклюзивом, который вы изготовите исключительно под свои нужды и потребности.

Производство полиуретановых форм в домашних условиях

Как мы писали выше, многие частные мастера имеют заблуждение на счёт гибких матриц для камня, а именно - они думают, что полиуретановая форма – это не инструмент, который можно изготовить самостоятельно. Спешим вас разуверить в этом. Такие матрицы изготавливаются намного легче, чем вы себе представляли раньше. В связи с этим, ниже мы размещаем пошаговую инструкцию, в которой с удовольствием опишем, как изготовить полиуретановую форму своими руками в домашних условиях.

Подготовка мастер модели для литья форм

В первую очередь вам будет необходимо найти, приобрести или изготовить самостоятельно необходимые образцы камня, которые планируется копировать в полиуретановой форме. Данные образцы в нашем случае называются мастер моделями, и к ним имеется ряд некоторых требований:

1. Задняя, не рельефная часть камня должна быть абсолютно ровной.
2. Фронтальная часть камня должна иметь ярко выраженный рельеф, который мы хотим запечатлеть в полиуретановой форме.
3. Камень не должен иметь зазоров, швов, трещин, отверстий и прочих деформаций, которые помешают литью полиуретана или приклейке мастер модели к поверхности.

Изготовление полиуретановой формы на этапе опалубки

Заготовленные мастер модели камней необходимо плотно приклеить к какой либо поверхности, которая будет заливаться жидким полиуретаном. В качестве этой основы может выступать стол, лист ДСП, обычная деревянная доска оптимального размера или прочее. Каменные образцы сажаются на эту поверхность на клей или иной герметик, после чего вам необходимо дать время для его высыхания. После того, как наши камни надёжно закреплены на поверхности – обрезайте лишние края основы и делайте борты, так как сделали бы их для опалубки. Борты также можно прикрепить к основе с помощью герметика или клея. Следите за тем, чтобы в опалубке не было щелей и трещин.

Литье полиуретана для форм под изготовление гибкой матрицы

Когда все приготовления закончены, перво - наперво не забудьте обработать мастер модели и внутренние поверхности опалубки смазками, которые предотвратят прилипание полиуретановой формы.

И вот, наконец, можно приступать к литью. В данной инструкции материалом для литья у нас выступает полиуретан для форм холодного отвержения. Исходя из этого, будем равняться на этот материал в описаниях. Готовим литьевую смесь из компонентов полиуретана так, как это указано в инструкции.

Например, жидкий полиуретан для форм Адваформ, является очень текучим материалом, поэтому не требует дополнительной дегазации, но если вы работаете не с Адваформом, то после смешивания, жидкий полиуретан необходимо дегазировать. Сделать это можно в вакуумной камере или на вибростоле.

Когда с данным этапом покончено, можно приступать к литью нашего полиуретана. Аккуратно заливаем смесь в опалубку так, чтобы камни скрылись под слоем материала и оставляем полиуретан затвердевать.

Спустя сутки форму можно будет изымать из опалубки.

Вот и вся несложная наука о том, как правильно изготовить полиуретановую форму своими руками. Вдохновения вам, мастера.

Читайте также: