МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОСТРОМСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

И ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Ознакомление с процессом изготовления матрицы из синтетического каучука

методические указания

Кострома

2007

К.т.н., доцент, Макшанчиков И.А. – Ознакомление с процессом изготовления матрицы из синтетического каучука. Кострома. КГТУ, 2007 г.

Лабораторная работа «Ознакомление с процессом изготовления матрицы из синтетического каучука» соответствует учебному плану по дисциплине «Технология изготовления ювелирных изделий», «Художественное литье» для специальностей 261001 «Технология художественной обработки материалов» и 071504 «Художественное проектирование ювелирных изделий».

В работе приводятся краткие сведения по видам резины для изготовления матрицы, применяемым в процессе литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) и используемым в производстве оборудованием и инструментом.

 ГОУ ВПО Костромской Государственный Технологический Университет

Кафедра технологии художественной обработки материалов и технического сервиса

1.Цель работы:

Ознакомить студентов: с разновидностью применяемых в ювелирной промышленности резин, с инструментом, оснасткой и оборудованием для вулканизации, а также полное технологическое изготовление в материале со всеми техническими операциями.

2.Теоретическая часть

2.1.Создание воспроизводимой металлической модели

Разработчик модели для литья по выплавляемым моделям должен быть не только художником, учитывающим требования моды и рынка, но обязан знать физические процессы, которые имеют место при дальнейшем массовом производстве задуманного им изделия:

• размерная усадка каучуковых матриц, воска и отливаемого изделия;

• разница в толщинах различных частей изделия создает препятствия при кристаллизации металла (следствия - появление усадочных раковин, недоливов и т.д.);

• точки изделия, к которым можно подводить литники для изготовления изделия без нарушения его рисунка. Эти точки должны удовлетворять требованиям нормальной заливки металла;

• возможность финишной обработки.

Если речь идет о высокохудожественных изделиях, то их финишная обработка может выполняться вручную. Если же изготавливаются обычные изделия массового спроса, их финишная обработка осуществляется механическими средствами с ручной минимальной доводкой.

Следовательно, модель считается первым главным элементом технологического процесса, поскольку определяет отливку. Если модель не имеет дефектов и хорошо отполирована, не требуется сложная и дорогая механическая обработка получаемой отливки. Тем самым сокращается и отход драгоценного металла.

После разработки модели наступает стадия подготовки матрицы, которая будет рассмотрена отдельно.

2.2.Изготовление матриц из синтетического каучука

В последние годы применение эластомера (синтетического каучука) приносит определенные выгоды: отпадает необходимость в использовании изоляционных материалов, талька и жидкостей, обеспечивается значительная эластичность и плотность, длительная память, длительный срок службы при высокой надежности повторяемости результатов. Все это улучшает использование воска.

Не следует забывать и об экономии времени за счет устранения операций по нанесению талька или других изоляционных материалов, а также об устранении риска прилипания частиц этих материалов в самых узких местах (насечка для бриллиантов и т.д.), что затрудняет изготовление восковой модели.

Поскольку после вулканизации форму эластомера изменить невозможно, необходимо сначала предусмотреть формирование всех механических деталей или обработку модели с помощью скальпеля.

На рис. 1 представлен пример соединения конуса с инжектором воска, который вводится в каучук перед вулканизацией.

1. Металлический конус

2. Модель

3. Стремянка вулканизации каучука

4. Силиконовый каучук

5. Крышка стремянки

А. Отверстие в стремянке

В. Опорный шрифт конуса

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

Если эластомер используется для матриц, в которых применяются обычные сорта воска, с помощью скальпеля выполняются каналы для выпуска воздуха. При применении вакуумных инжекторов воска выпускные каналы не нужны.

На приведенных ниже фотографиях показана простота обработки и одновременно практичность использования опорных штырей во избежание, каких бы то ни было сомнений относительно позиционирования двух частей матрицы и в целях недопущения дефектов, которые могут обнаруживаться в воске из-за неправильного закрытия матрицы.

Рис. 2 Укладка эластомера. Первый слой

Рис. 3 Крепление модели в стремянке.

Рис. 4 Заполнение стремянки эластомером над моделью. Второй слой.

Далее следует закрытие матрицы металлическими пластинами и последующий нагрев в вулканизаторе. Усадка обычно составляет от 1,5 до 3%. Однако есть резины и без усадки.

Рис. 5 Вид вулканизатора марки KERR P30.

Рис. 6 Резка матрицы.

Рис. 7 Извлечение металлической мастер-модели из матрицы

Рис.8 Для наилучшего позиционирования матрицы используют опорные штыри.

После этого матрицу можно использовать для изготовления тысяч изделий, не сомневаясь в точности её закрытия (рис.8).