Материалы для ювелирных изделий
Шрифт:
Эпоксидные смолы . Для индивидуального производства удобно и экологически целесообразно изготовлять пресс-формы и из холоднотвердеющих эпоксидных смол методом свободной заливки на эталон. Пресс-форма, полученная таким способом, имеет высокую механическую прочность, не подвержена короблению, разбуханию, коррозии и обеспечивает хорошее качество моделей.
Эпоксидно-диановые неотвержденные смолы, или эпоксидные смолы, являются растворимыми реакционноспособными продуктами на основе этилхлоргидрина и дифенилолпропана. Они могут переводиться в твердое неплавкое состояние под действием отверждающих агентов различного типа (полиамины, полиамиды, фенолформальдегидные смолы и др.) при нормальной температуре. Чаще всего применяют полиэтиленполиамид по СТУ 49-2529-62.
Для улучшения свойств отвержденной смолы применяют пластификатор дибутил-фталат (ГОСТ 3863-79).
Формопласт . Применение эластичных материалов – формопластов, виксинта, резины и других синтетических каучуков – значительно упрощает изготовление пресс-форм. Большая упругость эластичных материалов и их способность сохранять первоначальную форму позволяют при извлечении модели как угодно деформировать пресс-форму, удаляя модели с поднутрениями и обратными углами и конусами. При отсутствии готового термопласта его можно изготовить самим. Для этого используются следующие материалы (по массе): полихлорвиниловая смола – 20 %, дибутилфталат – 76 %, стеарат кальция – 2 %, касторовое масло – 2 %. Материалы нагревают в эмалированной посуде на масляной бане под вытяжкой до 100 °C при энергичном перемешивании деревянной или алюминиевой мешалкой. При получении однородной массы температуру доводят до 120–130 °C и поддерживают при этой температуре до полного расплавления массы и удаления пузырьков воздуха. Жидкий формопласт разливают в емкости, в которых он затвердевает.
Виксинт – смола холодного отверждения. К этим смолам относят силиконовые герметики У-1-18, У-4-21, У-2-28 и др. Существуют и герметики специального назначения.
Например, У-ЗОМ; УТ-32; У Т-3 4 и пр., но из них наиболее распространены виксинты. Виксинтовые формы в металлическом и гипсовом кожухах могут широко использоваться как для запрессовки воска в пастообразном состоянии, так и для заливки жидкого модельного состава. Для получения эластичных форм применяют различные резиновые герметики. Лучшие показатели достигнуты при использовании силоксановых герметиков типа «Виксинт У-1-18», основные свойства которого приведены ниже:
• жизнеспособность – 0,5–6 ч;
• условная прочность при разрыве – 2,5 МПа;
• относительное удлинение при разрыве – не менее 170 %;
• твердость по Шору – 50–60;
• соотношение виксинт – катализатор – 100: 0,4;
• вид материала – паста белого цвета;
• жизнеспособность – не более 72 ч.
Виксинтовая пресс-форма обеспечивает высокую точность отпечатка, и ее не нужно смазывать разделительным составом.
Модели можно получать как свободной заливкой модельного состава, так и под небольшим давлением.
Пресс-форма может быть получена по эталону из различных материалов: металла, дерева, пластилина, глины, воскоподобных материалов и др.
Ласил . Ласил-Т – это высокопрочная силиконовая резина для изготовления пресс-форм и литейных форм для легкоплавких сплавов с температурой плавления ниже 350 °C, которая подходит для детального воспроизведения поверхностей и объектов при разработке прототипов, а также в художественных и реставрационных работах.
Силиконовая резина Ласил-Т представляет собой двухкомпонентный материал, состоящий из основы и катализатора (реагента), при смешивании которых в массе происходит процесс вулканизации при комнатной температуре. Ласил не имеет запаха и усадки, он прозрачен и выдерживает температуру до 350 °C. В формы, изготовленные из ласила, можно непосредственно заливать сплавы на основе цинка, олова, свинца, а также сплавы Вуда и Розе. В формы из отвержденного силикона можно отливать изделия из целого ряда неметаллических материалов: воск, гипс, полиуретан, бетон, полиэфир и другие термореактивные смолы.
Ласиловые формы обладают смазывающей способностью и при работе не требуют использование тальковой пудры. Кроме того, прозрачность формы облегчает работу форматора и процесс создания восковых моделей. Приводим техническую характеристику ласилα-Т.
Основа в несмешанном виде
Смесь 100 частей основы и 10 частей отверждающего реагента по весу
Резина .
Резина СКН-40М с вулканизирующим агентом ПДК при 150 °C в течение 35 мин дает σв = 11 МПа, δост= 4 %, δ = 400 %, твердость по ТМ-2 = 55.
Резина СКИ-3 с ПДК при 150 °C в течение 35 мин дает σв= 14 МПа, δост = 6 %, δ = 780 %, твердость по ТМ-2 = 36.
Резина СКН-26 с Ф-40 при 150 °C в течение 35 мин дает σв= 14,8 МПа, δост= 6 %, δ = 810 %, твердость по ТМ-2 = 38.
Резина СКН-40М с ХДО при 150 °C в течение 45 мин дает σв=12 МПа, δост= 24 %, δ = 850 %, твердость по ТМ-2 = 34.
Резина СКН-40М с ХДО + МnО2 при 150 °C в течение 20 мин дает σв= 14 МПа, δост= 16 %, δ = 740 %, твердость по ТМ-2 = 42.
Металлические материалы . Для изготовления пресс-форм отливок серийного производства с несложным профилем применяются легкоплавкие сплавы, чаще всего оловянно-свинцовые, и реже легкие, такие как сплавы на алюминиевой основе (табл. П.1).Таблица П. 1
Сплавы для литых пресс-форм
П.2. Материалы для моделей
В практике ювелирного литья применяются только воскоподобные модельные материалы с температурой плавления ниже 100 °C. Это позволяет удалять их горячей водой, паром или в термическом воздушном шкафу.
Такие воскоподобные составы используются для изготовления моделей как в расплавленном, так и в пластифицированном и пастообразном состояниях.
Главными компонентами легкоплавких смесей являются парафин, натуральный и синтетический стеарин, буроугольный или горный (монтановый), а также торфяной воски (битумы), сложные эфиры высших кислот, синтетические, полиэтиленовые, реже натуральные воски.
В качестве добавок, улучшающих реалогические свойства составов, повышающих их прочность и теплопроводность, снижающих хрупкость, используются кубовой остаток термического крекинга парафина, касторовое масло, этилцеллюлоза, канифоль, полиэтилен и др.
Требования, предъявляемые к модельным составам
• Состав должен точно воспроизводить полость пресс-формы и не прилипать к ней.
• Модели после затвердевания должны иметь достаточную прочность, чтобы не деформироваться на всех технологических операциях.
• Состав должен быть несложным в приготовлении и содержать недорогие компоненты.
• Состав должен обладать хорошей жидкотекучестью в расплавленном состоянии для изготовления и выплавления его из формы.
• Плотность состава должна быть менее 1 кг/см3.
• Модельный состав должен хорошо смачиваться суспензией.
• Зольность состава должна быть минимальной.
• Модельный состав должен быть пригоден для многократного использования.
• Состав должен быть безвреден для работающих. Свойства отечественных модельных составов приведены в таблице 2.1.
В ювелирной промышленности ряда производств применяют специальные импортные и отечественные модельные составы. Последние представлены в таблице 2.2.
Модели обычно изготовляются методом свободной заливки жидкого модельного состава, методом запрессовки жидкого модельного состава и методом запрессовки пластифицированного состава или пасты (смесь модельного состава с 10–15 % воздуха).Растворимые модели В художественном литье растворимые модели применяются достаточно редко. Их применяют главным образом для изготовления стержней, выполняющих различные полости в моделях из обычных парафино-стеариновых составов.
Таблица П.2.1
Выплавляемые модельные составы