2.4 Подробно описать технологию изготовления резиновой пресс-формы и «ёлки» (оборудование, оснастка, инструмент, режимы). Привести эскизы.

1. в зависимости от величины модели выбрать обойму, учитывая, что в готовой пресс-форме расстояние от модели до краев пресс-формы должно быть не менее 8 мм.

2. обработать жесткой кистью с мыльным раствором внутренние части обоймы и металлические вкладыши, соприкасающиеся с сырой резиной, просушить обойму и вкладыши

3. мастер-модель перед формовкой промыть и просушить

4. поставить вулканизатор на разогрев до температуры 150°С. Температура разогрева не должна превышать 163°С.

5. две резиновых заготовки, соприкасающиеся с моделью, прогреть на плите вулканизатора для размягчения в течение 5-8 минут.

6. все полости модели, сложные изгибы проложить кусочками сырой резины, умять шпателем и прогреть вместе с заготовками

7. модель положить между двумя размягченными заготовками, при этом конус литника должен быть вровень с торцом резиновых заготовок, тщательно обжать во избежание непроформовки

8. вложить в обойму подготовленный пакет из резины с моделью. При этом литниковый конус модели должен плотно прилегать к обойме

9. нарезать заготовки резины по размерам обоймы. Количество слоев резины зависит от высоты обоймы и толщины пластин резины (3,2мм). Используются пресс-формы высотой 18мм – 6 слоев резины, 20мм – 7 слоев, 30мм – 10 слоев.

10. заполнить металлическими вкладышами обойму выше краев на 5-7 мм, после чего сверху и снизу проложить прокладочные металлические пластины и установить в пресс

11. при необходимости прогреть, не зажимая пресс, несколько минут, затем сжать обойму прессом полностью. Запрограммировать таймер пресса на необходимое время, исходя из расчета 10-15 мин на 1 слой резины

12. в течение 6-8 минут провести предварительную вулканизацию. Установить давление окончательной деформации на регуляторе из расчета 28-30 кг/смповерхности пресс-форм. Однако, оно не должно превышать усилия 100000 Н во избежание повреждений механических частей пресса

13. при правильно выполненной формовке излишек резины должен выйти из обоймы наружу

14. по истечении времени формовки обойму вынуть из пресса и охладить в воде, затем на воздухе в течение 20 минут.

15. охлажденную обойму разобрать, промыть водой, удалить налипшие остатки сырой резины, обрезать облой

16. после охлаждения резиновую пресс-форму запечатанной в ней моделью разрезают таким образом (зигзагообразно), чтобы не было смещения двух половинок формы при получении восковых моделей. В некоторых случаях дополнительно вырезают вкладыши, которые облегчают извлечение восковок, производят надрезы (выпоры) с лицевой поверхности для улучшения заполнения модельным составом тонких сечений полости пресс-формы.

Различают открытую и закрытую разрезки. При открытой разрезке резиновой пресс-формы пополам модель частично выступает в одной из половинок. При закрытой разрезке после разрезки модель находится под тонким слоем резины в одной из половинок.

Разрезка осуществляется в следующей последовательности:

1. определив по ризке на литнике положение модели в пресс-форме и воспользовавшись эскизом модели , делают надрезы от литника по периметру в обе стороны, вырезая фиксирующие зубцы высотой и частотой до 5 мм. Для облегчения разрезки пресс-формы скальпелем необходимо использовать разжимные плоскогубцы

2. далее, оттягивая одну из половинок резиновой формы, ведут разрезку, начиная с одного из углов. При этом необходимо постоянно контролировать чистоту разреза

3. осторожно освободить модель от резины

4. в разрезанной пополам пресс-форме следует сделать несколько надрезов, начиная от модели к краям формы, для выхода воздуха при восковании и для предотвращения деформации восковок при их извлечении

5. прочистить пресс-форму жесткой кистью с тальком.

Инструмент, оборудование, используемые материалы:

Резиновые пресс-формы изготавливают в металлических вулканизационных обоймах прямоугольной формы из быстропрогреваемого, не окисляющегося в воде и не прилипающего к сырой резине материала (алюминиевый сплав). Конструкция обоймы должна отвечать следующим требованиям: быстро и удобно собираться и разбираться, обеспечивать достаточную герметичность при вулканизации сырой резины, должна иметь широкие стенки, чтобы обеспечить достаточную прочность при действии давления резиновой массы от вулканизатора.

6. Металлический конус

7. Модель

8. Стремянка вулканизации каучука

9. Силиконовый каучук

10. Крышка стремянки

А. Отверстие в стремянке

В. Опорный шрифт конуса

Рис. 1 Вид и составные части собранной обоймы готовой для вулканизации

Вулканизационный пресс используется для прессования и вулканизации сырой резины, которую в обойме устанавливают между двумя нагретыми плитами.

Технические параметры вулканизатора EV 40N: (если вулканизатор другой, то это не писать!!!) - напряжение питания .................................220В, 50/60 Гц - внешние габариты ……длина 310мм; ширина 250мм; высота 550мм - рабочая плоскость...............................................170x240мм - максимальное расстояние между плитами...........80 мм - потребляемая мощность.......................................825 Вт; - вес .......................................................................35 кг; - диапазон температуры вулканизации …… от 50 до 200° С - дипазон времени вулканизации…………….от 1 до 99 мин

Температура и время вулканизации устанавливается и контролируется с помощью цифрового программатора. Две алюминиевые плиты нагреваются равномерно, что обуславливает качественное спекание резины. Максимальный размер пресс-формы 85х70 мм. Время и температура контролируются цифровыми компонентами для обеспечения точного соответствия параметрам, задаваемым производителями резин. В контрольную панель встроен специальный вентилятор, позволяющий быстро охладить штамп в автоматическом режиме, и тем самым быстро извлечь готовую матрицу из вулканизатора. Нагревающие пластины квадратной формы обеспечивают максимальное распространение тепла, свойство, позволяющее использовать вулканизатор с круглыми, прямоугольными или квадратными матрицами.

Формовоный скальпель – это нож с лезвиями хирургического типа со стальной или пластмассовой ручкой, в которой имеются пазы для закрепления сменных лезвий. Для разрезки формы применяют 3 типа лезвий: - прямые, заточенные с одной стороны; прямые, заточенные с двух сторон, и кривые.

Листовая пастообразная резина горячей вулканизации на силиконовой основе Econosil компании F.E. Knight Castaldo (США).Это силиконовые композиции, специально разработанные для технологии литья по выплавляемым моделям для производства высококачественного ювелирного литья. Для работы с такими резинами используются традиционные методы и оборудование. Пастообразные резины легко укладываются в форму, никогда не дают пузырей и при плотной укладке заполняют все пустоты, т.к. увеличиваются в объеме при вулканизации. Формы после вулканизации легко режутся лезвием скальпеля. Резины не воздействуют с материалом модели, что значительно улучшает качество поверхности. Для отделения восковок от резиновой формы, не требуется использования силиконового спрея – форма уже содержит компоненты, способствующие легкому отделению восковок от резины. Возможный недостаток, характерный для некоторых технических резин, не приспособленных специально для ручной укладки в форму, характерной для ювелирного производства – повышенная чувствительность к жирам. Кожный жир, всегда присутствующий на руках, может привести к расслоению готовой формы в месте прикосновения. Температуры вулканизации 140 –177°С из расчета 10-15 мин на один слой укладываемой резины.

Сборка «ёлки»

После изготовления восковых моделей переходят к сборке воскового дерева, для чего используют литники - восковые стояки, которые делают из отходов модельного состава от выплавки моделей или специальный (литниковый) воск, который при выжигании выгорает быстрее, чем другие воски данной «ёлочки». Это способствует свободному вытеканию восковых форм из опоки. Литник должен быть достаточно толстым (диаметром 5...7мм), чтобы жидкий металл мог достичь тонких частей модельной полости, прежде чем затвердеет. Он предназначен: для припаивания восковых моделей, удаления воска при вытапливании, отжиге, движения расплавленного металла в отдельную полость, подпитки отливок в процессе кристаллизации, уменьшения турбулентности расплава. Для лучшего заполнения формы, экономии драгоценного металла и снижения массы литниковой системы рекомендуется применять коническую форму стояка.

Путь прохождения металла в «елочке» должен иметь правильную форму, без изломов, с большими радиусами закругления, это поможет избежать турбулентности потока и благоприятствует выходу воска из затвердевшей формы. Частицы металла двигаются в разных направлениях, что может вызвать захват посторонних частиц, неравномерность потока и следствие этого - пористость. Образованию пористости способствует повышенная текучесть металла, т.е. его слишком высокая температура.

Величина каналов питания должна быть достаточной для наполнения модели металлом.

Если модель имеет разную толщину в разных местах, необходимо обеспечить несколько питающих каналов, прикрепленных к частям модели с наибольшей толщиной - жидкая масса должна проходить из участка с большей толщиной в меньшие, и никогда наоборот.

Рис.1 Рис.2 Рис.3

Рис.1 – неверное расположение литника.

Рис.2 и 3 –правильное расположение литников.

Металл начинает затвердевать в местах с наименьшей толщиной. Изделие становится неполным и пористым, если температура формы и металла слишком низки. Питающие каналы должны выходить в наиболее крупные части модели.

При сборке «елочки» используют 3 условных варианта наборки восковок:

-вертикальными рядами;

- горизонтальными рядами;

-в шахматном порядке.

Выбор варианта наборки зависит от ассортимента восковок с учетом возможности максимально плотной наборки. При этом восковки не должны касаться друг друга. Расстояние между ближайшими точками модели должно быть не менее 3 мм. При размещении восковки на стояке необходимо учитывать возможность для выхода воздуха при вибровакуумировании «елочки» из углублений в восковке.

Для сборки моделей в блок восковой стояк укрепляют в специальном приспособлении - держателе. Держатель устроен так, чтобы при сборке восковой ёлки, литник с уплотнителем можно было поворачивать вокруг нескольких осей. Затем тонким лезвием электрошпателя касаются одновременно питателя модели и посадочного места. После этого нож быстро убирают, а соединяемые части слегка прижимают одна к другой до застывания воска в месте припайки. Операцию повторяют, поворачивая «ёлку» по мере необходимости, пока стояк не будет заполнен полностью.

Рекомендации к изготовлению восковой ёлки:

6. Восковая ёлка должна собираться из восковых моделей приблизительно одинаковой толщины стенок в сечениях, т.к температура заливки металла устанавливается в зависимости толщины стенок моделей.

7. Если в одной опоке необходимо отлить модели с разной толщиной стенок, то тонкие модели следует разместить на вершине «ёлки» и ближе к стволу, а толстые ближе к внешней стороне, т.к в центре опоки более высокая температура.

8. Толстые восковые модели не должные размещаться своими большими поверхностями близко друг к другу. Желательно большие поверхности одних моделей размещать рядом с малыми поверхностями других.

9. Восковые модели следует располагать под острым углом к стояку (60° - 80°), это облегчает выжигание воска и способствует более плавной заливке металла по всем частям модельной полости.

10. Расстояние от верхушки литниковой чаши до нижнего ряда восковых моделей должно составлять не менее 10 мм, в связи с возможным образованием недоливов в нижнем ряду восковой ёлки.