Как сделать двухкомпонентный полиуретан
Лада 2105 Pininfarina project › Бортжурнал › Технология создания 3D клонов деталей или литьё полиуретанового пластика в домашних условиях
Доброго времени суток уважаемы читатели и пользователи Drive2.
В этой статье, я решил приоткрыть завесу клонирования ступичных колпачков и прочих пластиковых деталей автомобилей. Делаю я это отчасти для осознания сути формирования цены на копии в умах автовладельцев, отчасти для передачи опыта и во избежание ошибок допущенных мной.
P.S. Если вас мало интересует техническая составляющая данной статьи, рекомендую дочитать (или пролистать) до окончания, я думаю Вы будете удивлены, в отношении истории разработки данной концепции, я бы даже назвал эту историю — разрушением ещё одного мифа…
Итак начнём с мат.части в отношении ступичных колпачков )
1. Ступичный колпачок Melber (толщина стенок 1,5 мм, толщина лицевой пластины 1,0 мм)
2. Температура нагревания порядка 80° С (при экстренном торможении).
3. Гибкость пластика, достаточная для фиксации, и достаточная для предотвращения трещин.
4. Опционно. Минимизирование воздушных пузырей, для возможности вакуумного напыления алюминия.
Теперь немного о технологии.
1. Клонируемая деталь обрабатывается восковой разделительной смазкой, при необходимости — дорабатывается, и помещается в контейнер.
2. Специальным двухкомпонентным силиконом заливается первая часть матрицы.
3. Расчёт необходимого кол-ва и мест креплений воздухоотводов с последующей установкой.
4. Заливка второй части матрицы двухкомпонентным силиконом.
5. Подготовка двухкомпонентного пластика.
5.1. Быстрого отверждения (время жизни готовой смеси 5-7 минут, период отверждения 60 мин.)
5.2. Длительного отверждения (время жизни готовой смеси 20-30 минут, период отверждения 4,5 часов.)
6. Добавление красителя.
7. Дегазация подготовленного пластика.
8. Заливка матриц (стянутых жгутами (резинками)) под давлением, методом шприцевания.
9. Извлечение точного клона детали.
10. Доработка надфилем и наждачной бумагой технологических изъянов.
11. Покрытие грунтом (пластиформ).
12. Окрас, или вакуумное напыление алюминия.
Обзор предложений специализирующихся на копировании / клонировании.
1. Создание матрицы (силиконовой формы) — 3500 руб. (МСК), 2500 руб. (регионы).
2. Стоимость одной копии (полиуретан) при тираже от 20 единиц — 650 руб. (МСК), 340 руб. (регионы).
3. Лишь две компании в МСК были готовы произвести копирование детали с плоскостями толщиной менее 2 мм.
4. Вакуумное напыление за единицу – от 700 руб. (МСК), от 410 руб. (регионы).
5. И да, совсем забыл, ещё необходим качественный оригинал, мне он обошёлся в €130 с учётом доставки из Германии (e-Bay).
Краткий обзор подходящих для наших целей предложений на рынке двухкомпонентного полиуретанового пластика.
1. Smooth-Cast 300 — жидкий полиуретановый пластик ярко-белого цвета с низкой вязкостью, сверхкоротким временем жизни и отверждения. Made in USA.
2. Jeticast 70 быстроотверждающийся заливочный пластик белого цвета с низкой вязкостью. Made in Chine.
3. ЮниКаст F/S – средне и долгоотверждающийся заливочный пластик со средней вязкостью. Сделано в России.
Выбор обусловлен следующими параметрами:
1. Твёрдость по Шор не менее 60 D.
2. Температура тепловой дисторсии не менее 100 ⁰C.
3. Усадка не более 3%.
4. Доступность приобретения.
5. Простота в работе.
6. Стоимость и время хранения после вскрытия упаковки.
В итоге было решено использовать Smooth-Cast 300, но после ряда неудачных опытов новичков в этом деле, выбор пал на ЮниКаст (Slow). Позже, после «набития рук», мы снова вернулись к SmothCast-300.
По причине слишком тонких граней и плоскостей, в процессе производства мы имеем 15-20% бракованных изделий (не проливаются лепестки). Не смотря на использование пластика со сверхнизкой вязкостью, а также дегазации готовой смеси, полностью решить проблему пузырьков воздуха в массе изделия не получилось, что ведёт ещё к 30% браку при вакуумном напылении алюминия.
А теперь, как и обещал — разрушение ещё одного мифа, на личном опыте, и в этот раз речь про… блондинок!
Так вот, дорогие читатели, я не разработал и не проанализировал в этом эксперименте ровным счётом ничего, кроме осознания потенциального спроса и востребованности.
Абсолютно всё нашла, проанализировала и воплотила — моя любимая, очаровательная голубоглазая блондинка с химическим образованием (МГУПП), кстати не единственным 😉
Таким образом, многие счастливые обладатели реплик ступичных колпачков Melber, равно как и реплик шильд Lada Export к этим колпачкам, обязаны возможностью своего приобретения именно ей!
Так что господа, не стоит оценивать только по внешнему виду, и будет Вам счастье!
Естественно мы не первооткрыватели данной технологии, в том числе и на Drive2, опыт подобных проектов других участников сообщества, можно прочесть по этим ссылкам:
Всем добра и счастья!
Распространение технологии в массы — приветствуется!
Особенности жидкого полиуретана и области его использования
Полиуретан считается материалом будущего. Его характеристики до такой степени разнообразны, что, можно сказать, безграничны. Он в равной мере эффективно работает в привычной для нас среде и при пограничных и чрезвычайных условиях. Большую востребованность данный материал получил вследствие специфики производства, многофункциональных качеств, а также доступности.
Что это такое?
Особого внимания заслуживает двухкомпонентный полиуретан (жидкий литьевой пластик). Он являет собой систему из 2-х жидкообразных составляющих – жидкой смолы и отвердителя. Требуется лишь приобрести 2 компонента и смешать их, чтобы получилась готовая эластичная масса для создания матриц, лепнины и прочего.
Материал весьма востребован у изготовителей декора для помещений, магнитиков, фигурок и форм для тротуарной плитки.
Полиуретан присутствует на рынке во множестве форм:
Сферы применения
Двухкомпонентные литьевые полиуретаны практикуются для самых различных задач: от отливки шестерёнок до создания украшений.
Особенно значимыми областями использования этого материала являются следующие:
Свойства 2-компонентных ПУ дают возможность использовать их для производства лаков, красок, клеев. Такие лакокрасочные изделия и клеевые составы стабильны к воздействиям атмосферы, крепко и продолжительное время держатся.
Также востребован жидкий эластичный 2-компонентный полиуретан для создания форм для отливок, к примеру, для литья из бетона, полиэфирных смол, воска, гипса и так далее.
Полиуретаны практикуются и в медицине – из них делают съёмные зубные протезы. К тому же из ПУ можно создавать всевозможную бижутерию.
Из данного материала можно выполнять даже наливной пол – такой пол характеризуется высокой устойчивостью к износу и надёжностью.
В отдельных сферах произведённые из ПУ изделия по ряду характеристик имеют превосходство даже над сталью.
Вместе с тем простота создания этих изделий даёт возможность создавать как миниатюрные составные части весом не более грамма, так и громоздкие отливки по 500 килограммов и больше.
В общей сложности можно выделить 4 направления использования 2-компонентных ПУ смесей:
На поверку зачастую применяется совокупность направлений, поскольку от многих изделий требуется сразу ряд полезных свойств.
Как использовать?
Полиуретановый эластомер принадлежит к той категории материалов, которые без особых усилий поддаются обработке. Полиуретаны не имеют одних и тех же качеств, и это интенсивно практикуется во многих сферах народного хозяйства. Так, одни материи могут быть эластичные, вторые – жёсткие и полужёсткие. Обработка полиуретанов производится посредством таких методов.
Также полиуретановые заготовки подвергаются мехобработке на токарном оборудовании. Деталь создаётся при воздействии на крутящуюся заготовку различными резцами.
Посредством подобных решений можно изготовить армированные листы, заламинированную, пористую продукцию. А это разнообразные блоки, строительные профили, полиэтиленовая плёнка, плиты, волокно и так далее. ПУ может являться основой как для покрашенных изделий, так и для прозрачных.
Создание матриц из полиуретана своими силами
Крепкий и эластичный ПУ – популярный в среде народных умельцев материал, из которого создают матрицы для литья самых разных изделий: декоративного камня, плитки для тротуаров, брусчатки, статуэток из гипса и иных изделий. ПУ для литья форм является основным материалом в силу своих уникальных особенностей и доступности.
Специфика материала
Создание матриц из полиуретана в домашних условиях предполагает использование жидких 2-компонентных составов разных видов, а какой ПУ применять – зависит от назначения литья:
Подготовка
Перед началом работ нужно приобрести полиуретан для заливки матриц. Двухкомпонентные составы реализуются в 2-х ведёрках и при вскрытии обязаны быть текучими и жидкими.
Ещё надо купить:
Затем собирается опалубка – короб в форме прямоугольника с размером, достаточным для расположения нужного числа моделей.
Изготовление форм
Первичные модели укладывают на низ опалубки на дистанции не меньше 1 см между собой. Чтобы образцы не скользили, осторожно фиксируют их посредством герметика. Прямо перед литьём остов выставляют по строительному уровню.
Внутри опалубку и модели покрывают антиадгезионной смесью, и пока она впитывается, делают рабочий состав. Составляющие выливают в чистую ёмкость в требуемом соотношении (исходя из предпочтённого материала) и основательно перемешивают до создания гомогенной массы.
Полиуретан для создания форм льют осторожно, в одно место, позволяя материалу самому выгонять избытки воздуха. Модели необходимо покрыть полимеризационной массой на 2-2,5 сантиметра.
Спустя 24 часа готовые изделия вынимают и применяют по назначению.
О том, что можно сделать из жидкого полиуретана, вы можете узнать из видео ниже.
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:
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.
Как сделать полиуретан в домашних условиях?
Какие ингредиенты и инструменты нужны для изготовления полиуретановых изделий своими руками?
Полиуретановые изделия и покрытия отличаются более высокими показателями прочности и долговечности по сравнению с резиновыми. Вы можете не только приобрести изделия из этого материала у производителей или на рынке, но и сделать их кустарным способом, то есть своими руками.
Вам понадобятся следующие ингредиенты:
Кроме того, вам понадобятся весы, желательно с гирьками, жестяные банки (подойдут тары из-под кофе) или любые другие формы, которые можно нагревать, фен (желательно строительный, но подойдет и бытовая модель).
При работе с полимером необходимо максимально ограничить контакт с водой, чтобы материал при хранении максимально затвердел. Поэтому учитывайте эту особенность, когда будете готовить помещение и рабочую поверхность. Далее подготавливаем форму для литья будущей детали. Если в ваших планах использовать ее повторно, то ее поверхность нужно предварительно обработать смазкой.
Процедура плавления полимера
Чтобы изготовить прочные и качественные изделия, необходимо знать, как правильно плавить полиуретан в домашних условиях, чтобы не допустить ошибок и не испортить конечный результат.
Для начала необходимо прогреть, а после остудить пару жестяных банок или других форм. В одну из них наливаем полимер и обязательно взвешиваем, при этом вычитаем массу тары. В другую – засыпаем отвердитель. Его количество должно быть примерно 16-17% от веса полимера.
После начинаем разогревать две емкости при помощи фена. Температура плавления не менее 120 градусов, поэтому лучше использовать промышленные модели, нежели бытовые, чтобы ускорить процесс. Чтобы понять, достаточно ли соблюден температурный режим, обратите внимание на состояние полимера – он должен быть в жидком состоянии и слегка парить. Если появляется дым и слишком резкий запах, то вы перегрели сырье. Нагревание должно длиться примерно 30-40 минут. После необходимо остудить материал примерно до 60 градусов.
Нагревание необходимо, чтобы испарить влагу из полимера. При 60 градусах материал остается жидким, но при этом уменьшается риск получения ожогов при работе с ним.
Температуру отвердителя нужно постоянно поддерживать феном, но избегать перегрева!
После смешиваем ингредиенты между собой. Обратите внимание, вливать нужно полностью расплавленный отвердитель в полимер, а не наоборот. Делать это необходимо медленно, и постоянно помешивая раствор. Для этого вам пригодится деревянная палочка. У вас есть максимум 10 минут, чтобы завершить процесс, но при этом излишне торопиться не стоит, чтобы не произошло вспенивание, которое негативно повлияет на качество будущего изделия.
После получения однородной массы, необходимо дать ей постоять пару минут. Это необходимо для того, чтобы оставшиеся пузырьки вышли из раствора. Затем разогреваем оставшиеся формы примерно до 80 градусов и выливаем туда смесь. Дав постоять им 30 минут, начинайте процесс нагревания феном до температурных показателей в 100оС. Будущие детали должны оставаться нагретыми от 2 до 6 часов. Чем больше, тем лучше! После их обязательно нужно остудить до комфортных 40оС и затем их можно достать.
Эксплуатацию разрешено начинать уже через сутки, но эксперты рекомендуют подождать неделю. Все это время полиуретановые изделия должны находиться в тепле. В этом случае даже детали с пузырьками внутри будут максимально прочными и сохранят упругость.