5 häufige Probleme bei der Herstellung von Flüssigsilikonformen und wie man sie löst

Einführung

Flüssiger Silikonkautschuk flüssigsilikonkautschuk (LSR) hat die Formherstellung revolutioniert und bietet eine beispiellose Detailgenauigkeit, außergewöhnliche thermische Stabilität (bis zu 250 °C) sowie die Langlebigkeit für Hunderte von Gusszyklen. Er ist das Schlüsselmaterial für Anwendungen, die von der exakten Reproduktion komplexer Schmuckstücke und Skulpturen bis hin zu lebensmittelechten Pralinenformen und dem Gießen von Hochtemperaturharzen reichen.

Doch der Weg vom flüssigen Silikon zur perfekten Form ist mit möglichen Fallstricken gesäumt. Probleme wie Mikroblasen, die feine Details verdecken, unvollständige Aushärtung, die zu klebrigen Oberflächen führt, oder vorzeitiges Reißen der Form können die Produktion stoppen, wertvolle Materialien verschwenden und Projekttermine gefährden. Diese Probleme resultieren oft nicht aus dem Material selbst, sondern aus Wissenslücken im Prozessverständnis.

Dieser Leitfaden geht über oberflächliche Tipps hinaus und bietet eine detaillierte Analyse der Ursachen sowie professionellen Lösungen für die fünf hartnäckigsten Herausforderungen beim LSR-Formbau. Wenn Sie diese Prinzipien beherrschen, können Sie durchgängig Formen in Studioqualität herstellen, die Ihre Produktionseffizienz und die Qualität des Endprodukts verbessern.

1. Übermäßige Luftblasen in der Form

Eingeschlossene Luft ist der häufigste Feind der optischen Klarheit und Oberflächenperfektion und erscheint als unschöne Hohlräume, die feine Texturen verdecken und Schwachstellen in der Formstruktur erzeugen können.

Ursachenanalyse:

• Mechanische Einschließung: Heftiges oder unsachgemäßes Mischen (Schlagen statt Vorsichtig-Unterheben) führt zu Millionen von Mikroblasen.
• Ausgasen des Untergrunds: Porige Originalmodelle (z. B. 3D-Drucke, Holz, Gips) enthalten Luft, die vom Silikon verdrängt wird und in die Masse aufsteigt.
• Viskositätsmismatch: Die Verwendung eines zu viskosen Silikons für die jeweilige Geometrie verhindert, dass die Luft vor der Gelierung an die Oberfläche aufsteigen kann.

Professionelle Lösungen und Techniken:

1. Zweistufiges Gießen und Auftragen per Bürste: Bei besonders detaillierten Modellen zunächst eine kleine Menge eines sehr niedrigviskosen Silikons (z. B. 3.000 mPa·s) anmischen. Eine dünne Schicht dünn mit der Bürste oder Sprühpistole auf das Modell auftragen, wodurch sichergestellt wird, dass sie jede Ritze durchdringt und die Luft verdrängt. Diese „Detailbeschichtung“ kann teilweise geliert werden, bevor das dickflüssigere Silikon zur Massenfüllung gegossen wird.
2. Kontrolliertes Vakuumentlüften: Einfaches Platzieren von gemischtem Silikon in einer Vakuumkammer reicht nicht aus. Der Schlüssel liegt darin, den Druck schrittweise zu senken, damit sich die Blasen ausdehnen und aufsteigen können, ohne dass die Mischung heftig überkocht. Halten Sie bei Vollvakuum (typischerweise -29 inHg), bis der Blasenstrom stoppt, was je nach Volumen 2–5 Minuten dauern kann.
3. Gezieltes Gießen: Gießen Sie aus beträchtlicher Höhe an einer einzigen, tief liegenden Stelle der Form. Dadurch entsteht ein dünner, kontinuierlicher Strahl, der beim Herabfallen die Blasen dehnt und platzen lässt. Lassen Sie das Silikon natürlich über das Original fließen; gießen Sie nicht direkt auf detaillierte Bereiche.

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2. Unvollständige Aushärtung oder deutlich verlängerte Aushärtezeit

Wenn das Silikon klebrig bleibt oder an bestimmten Stellen nicht aushärtet, liegt dies oft an einem chemischen Problem und nicht an einer falschen Mischung. Dies ist besonders bei Platinsilikonen kritisch, die aufgrund ihrer Null-Schrumpfung und Lebensmittelsicherheit geschätzt werden.

Analyse der Ursachen:

• Chemische Inhibitoren: Schwefel (in einigen Tonen und Gummiarten), Zinn (aus anderen RTV-Produkten), Amine (in Epoxid-Härtern, einigen Farben) und bestimmte Kunststoffe (PVC, PET) können den Platin-Katalysator vergiften und die Reaktion an der Kontaktfläche stoppen.
• Umweltfaktoren: Temperaturen unter 20 °C verlangsamen die Reaktionskinetik erheblich, während hohe Luftfeuchtigkeit die Kondensationsaushärtung (Zinn-basierte Systeme) stören kann.

Professionelle Lösungen und Techniken:

1. Der Isolationsbarriere-Test: Wenn Sie vermuten, dass Ihr Modell Inhibitoren enthält, tragen Sie eine universelle Sperrschicht auf. Mögliche Optionen sind:

• Acryl-Sprühversiegelungen (mehrere dünne Schichten)
• Schellack (für organische Materialien)
• Spezialisierter Inhibitor-resistenter Primer
• Lassen Sie die Sperrschicht vollständig aushärten (24+ Stunden), bevor Sie die Form herstellen.

2. Materialauswahl als Lösung: Bei ständig problematischen Originalen (z. B. bestimmte 3D-Druckharze) wechseln Sie zu einem Zinn-Härtungssilikon (Kondensationshärtung). Obwohl es eine höhere Schrumpfungsrate aufweist, ist es deutlich resistenter gegenüber chemischer Inhibition.

3. Prozesskontrolle: Halten Sie eine warme, stabile Aushärtungsumgebung (25–30 °C) mit einem temperaturgeregelten Schrank oder Heizgerät ein. Beschleunigen Sie die Aushärtung niemals durch übermäßige Hitze, da dies Risse verursachen kann. Die Einhaltung des genauen Mischverhältnisses und eine ausreichende Vermischung sind entscheidend, um eine vollständig ausgehärtete, langlebige Form zu erhalten.

3. Formbruch oder kurze Formlebensdauer

Eine Form, die nach wenigen Anwendungen reißt, beeinträchtigt die Produktionseffizienz und erhöht die Kosten pro Einheit.

Analyse der Ursachen:

• Falsche Härte (Shore A) für das Projekt gewählt;
• Wände der Form sind zu dünn;
• Übermäßige Kraft beim Entformen;
• Häufige Nutzung ohne ordnungsgemäße Reinigung oder Wartung;

Professionelle Lösungen und Techniken:

Wählen Sie die richtige Härte:

• Shore A 20–30 für komplexe oder hochdetaillierte Formen.
• Shore A 30–40 für große, einfache Formen.

• Stellen Sie sicher, dass die Formwanddicke zwischen 5–15 mm liegt；
• Verwenden Sie Trennmittel, um Reibung und Spannungen zu reduzieren;
• Reinigen, trocknen und ordnungsgemäß lagern Sie Formen nach jedem Gebrauch;

Die Wahl der richtigen Härte und eine ausreichende Abstützung können die Lebensdauer der Form erheblich verlängern.

4. Formverformung oder Oberflächenvertiefungen

Eine Form, die Bauteile hervorbringt, die leicht kleiner oder verformt sind, ist oft für funktionale Baugruppen unbrauchbar.

Analyse der Ursachen:

• Bewegung oder Vibration während des Aushärtens;
• Entfernen der Form, bevor sie vollständig ausgehärtet ist;
• Weiche oder flexible Originalmodelle, die unter dem Gewicht des Silikons verformen;
• Ungleichmäßige Aushärtungstemperaturen;

Professionelle Lösungen und Techniken:

1. Wärmemanagement für dicke Formen: Bei Blöcken mit einer Dicke über 4 cm verwenden Sie ein Silikon, das für dicke Schichten geeignet ist (langsamer Aushärtungsprozess, geringere Exothermreaktion). Gießen Sie in Schichten von 2–3 cm Dicke und lassen Sie jede Schicht vor dem Hinzufügen der nächsten erstarren, um Wärme abzuleiten.
2. Obligatorische Nachhärtung: Führen Sie nach dem Entformen zum empfohlenen Zeitpunkt eine kontrollierte Nachhärtung durch. Stellen Sie die Form für 1–2 Stunden in einen Ofen mit 60–80 °C. Dadurch wird die Reaktion vollständig abgeschlossen, die Maßhaltigkeit stabilisiert und die Reißfestigkeit verbessert.
3. Die Wahl des Materials ist entscheidend: Für maximale Maßgenauigkeit (z. B. bei technischen Prototypen) sind platinvernetzende Additionssilicone unverzichtbar und weisen eine Schrumpfung von <0,1 % auf.

Die Stabilität während der Aushärtung ist entscheidend, um genaue Formmaße zu erreichen.

5. Form klebt oder schwierige Entformung

Ein schwieriger Entformungsprozess kann sowohl das teure Originalmodell als auch die neu hergestellte Form beschädigen.

Analyse der Ursachen:

• Kein Trennmittel aufgetragen;
• Inkompatible Materialien (Harz, Metall oder bestimmte Kunststoffe);
• Verunreinigungen wie Öle, Staub oder nicht ausgehärtete Beschichtungen；
• Tiefe Hinterschneidungen oder komplexe Geometrie；

Professionelle Lösungen und Techniken:

• Tragen Sie immer eine dünne, gleichmäßige Schicht Trennmittel auf, bevor Sie Silikon einfüllen；
• Verwenden Sie Versiegelungswachs oder eine Oberflächenbehandlung, um die Entformung zu verbessern；
• Reinigen und trocknen Sie das Originalmodell gründlich；
• Planen Sie bei tiefen Hinterschneidungen die Form mit mehreren Teilen oder flexiblen Zonen；
• Erwägen Sie die Verwendung von silikon mit höherer Flexibilität (niedrigere Shore-Härte)；

Die sorgfältige Vorbereitung des Originalmodells gewährleistet eine reibungslose und wiederholbare Entformung.

Fazit: Besseres Material + bessere Technik = bessere Formen

Flüssigsilikon ist äußerst vielseitig und eine hervorragende Wahl für die Formherstellung, aber die endgültigen Ergebnisse hängen stark von der richtigen Mischung, Entgasung, Aushärtung und den Entformmethoden ab. Indem Sie die oben genannten häufigen Probleme verstehen und vermeiden, können Sie die Konsistenz der Formen, die Detailtreue und die Lebensdauer erheblich verbessern.

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