5 uobičajenih problema pri izradi kalupa od tekućeg silikona i kako ih riješiti

Uvod

Tečan kaučukasti gum (LSR) je transformirao izradu kalupa, nudeći neusporedivu vjernost pri reprodukciji detalja, izuzetnu termičku stabilnost (do 250°C) i izdržljivost za stotine ciklusa ljevanja. To je temeljni materijal za primjene koje se protežu od složenih umnožavanja nakita i skulptura do kalupa za čokoladu prehrambenog stupnja i ljevanje smola pri visokim temperaturama.

Međutim, put od tekućeg silikona do savršenog kalupa pun je potencijalnih problema. Problemi poput mikro-mjehurića koji zamućuju fine detalje, nepotpunog otvrdnjavanja koje dovodi do ljepljivih površina ili preranog pucanja kalupa mogu zaustaviti proizvodnju, baciti dragocjene materijale i narušiti rokove projekta. Ovi se problemi često ne javljaju zbog samog materijala, već zbog nedostatka razumijevanja procesa.

Ovaj vodič ide daleko izvan površinskih savjeta, nudeći detaljno objašnjenje temeljnih uzroka i profesionalnih rješenja za pet najupornijih izazova u izradi kalupa od LSR-a. Ovladavanjem ovih principa možete dosljedno proizvoditi kalupe kvalitete studija koji poboljšavaju učinkovitost proizvodnje i kvalitetu gotovog proizvoda.

1. Prekomjerne zračne mjehuriće u kalupu

Zakvačeni zrak je najčešći neprijatelj optičke prozirnosti i savršenstva površine, pojavljuje se kao ružni praznini koji mogu zakloniti fine teksture te stvoriti slabije točke u strukturi kalupa.

Analiza temeljnih uzroka:

• Mehaničko zarobljavanje: Burno ili nepravilno miješanje (tucanje umjesto nježnog ugradnje) unosi milijune mikro-mjehurića.
• Izdizanje iz podloge: Porozni matični modeli (npr. 3D ispisi, drvo, gips) sadrže zrak koji se silikonom istiskuje i penje u smjesu.
• Nepodudarnost viskoznosti: Korištenje silikona koji je previskozan za geometriju sprječava izlazak zraka na površinu prije stvrdnjavanja.

Profesionalna rješenja i tehnike:

1. Dvodijelno lijevanje i premazivanje četkom: Za izrazito detaljne matice, prvo pripremite malu količinu smjese silikona vrlo niske viskoznosti (npr. 3.000 mPa·s). Tankim slojem nanosite četkom ili raspršivanjem na model, osiguravajući da prodre u svaki utor i istisne zrak. Ovaj "detaljni premaz" može se djelomično stvrdnuti prije lijevanja debljeg, punog sloja.
2. Kontrolirano vakuumsko odzračivanje: Jednostavno stavljanje mješovitog silikona u vakuumsku komoru nije dovoljno. Ključ je postupno smanjivati tlak kako bi se omogućilo mehurićima da se šire i dizu bez prolijevanja smjese. Zadržite na punom vakuumu (obično -29 inHg) dok struja mjehurića ne prestane, što može potrajati 2-5 minuta ovisno o količini.
3. Strateško ulijevanje: Ulijte s veće visine u jednu nisku točku kutije za sadržavanje. To stvara tanak, kontinuirani mlaz koji rasteže i pucne mjehuriće tijekom pada. Neka silikon prirodno teče preko originala; nemojte ulijevati izravno na složene dijelove.

Trebate silikon niske viskoznosti otporan na mjehuriće za složene originalne modele? Istražite naš Serija s visokim protokom, platinska

2. Nepotpuno otvrdnjavanje ili znatno produljeno vrijeme otvrdnjavanja

Kada silikon ostane ljepljiv ili ne otvrdne na nekim mjestima, često je riječ o kemijskom problemu, a ne o problemu miješanja. To je posebno važno kod platinski otvrdavajućih silikona, koji su cijenjeni zbog potpune otpornosti na skupljanje i sigurnosti za hranu.

Analiza temeljnog uzroka:

• Kemijski inhibitori: Sumpor (u nekim glinama i gumenim materijalima), kositar (iz drugih RTV proizvoda), amini (u otvrdnjacima za epoksid, nekim bojama) i određene plastike (PVC, PET) mogu otrovati platinski katalizator, zaustavljajući reakciju na površini dodira.
• Okolišne čimbenike: Temperature ispod 20°C drastično usporavaju kinetiku reakcije, dok pretjerana vlažnost može ometati sustave zasićenja (na bazi kositra).

Profesionalna rješenja i tehnike:

1. Test barijere izolacije: Ako sumnjate da vaš model matrice sadrži inhibitore, nanesite univerzalni premaz barijere. Mogućnosti uključuju:

• Akrilni sprejovi za zatvaranje (više tankih slojeva)
• Šelak (za organske materijale)
• Specijalni inhibitor-otporni temeljac
• Dopustite da se barijera potpuno izliječi (24+ sata) prije izrade kalupa.

2. Odabir materijala kao rješenje: Za dosljedno problematične originalne modele (npr. određene smole za 3D ispis), prebacite se na kositom otvrdnjavajući (kondenzacijski) silikon. Iako ima veće skupljanje, znatno je otporniji na kemijsko inhibiranje.

3. Kontrola procesa: Održavajte toplinu i stabilnu sredinu za stvrdnjavanje (25–30 °C) upotrebom ormara s kontroliranom temperaturom ili grijačem prostora. Nikada ne ubrzavajte stvrdnjavanje pretjeranom toplinom, jer to može uzrokovati pucanje. Osiguravanje točnog omjera i dovoljnog miješanja ključ je za postizanje potpuno izliječenog, trajnog kalupa.

3. Pucanje kalupa ili kratki vijek trajanja kalupa

Kalup koji puca nakon nekoliko upotreba podcjenjuje učinkovitost proizvodnje i povećava trošak po jedinici.

Analiza temeljnog uzroka:

• Pogrešna tvrdoća (Shore A) odabrana za projekt;
• Zidovi kalupa su pre tanki;
• Prevelika sila tijekom vađenja iz kalupa;
• Česta uporaba bez odgovarajućeg čišćenja ili održavanja;

Profesionalna rješenja i tehnike:

Odaberite ispravnu tvrdoću:

• Shore A 20–30 za složene ili izrazito detaljne kalupe.
• Shore A 30–40 za velike, jednostavne kalupe.

• Osigurajte da debljina zida kalupa bude između 5–15 mm；
• Koristite sredstva za otpuštanje kalupa kako biste smanjili trenje i napetost；
• Nakon svake upotrebe očistite, osušite i pravilno potporite kalupe；

Odabir odgovarajuće tvrdoće i osiguranje pravilne potpore može znatno produljiti vijek trajanja kalupa.

4. Deformacija kalupa ili udubljenja na površini

Kalup koji proizvodi dijelove nešto manje ili izobličene često je beskoristan za funkcionalne sklopove.

Analiza temeljnog uzroka:

• Pomicanje ili vibracije tijekom stvrdnjavanja；
• Uklanjanje kalupa prije nego što se u potpunosti stvrdne；
• Meki ili fleksibilni modeli majstori koji se deformiraju pod težinom silikona；
• Neravnomjerna temperatura stvrdnjavanja；

Profesionalna rješenja i tehnike:

1. Upravljanje toplinom za debele kalupe: Za blokove deblje od 4 cm, koristite silikon formuliran za debele presjeke (sporiji otvrdnjavanje, niži egzotermni učinak). Lišite u slojevima (2-3 cm debeli), pri čemu svakom sloju dopustite da želira prije dodavanja sljedećeg kako bi se raspršilo toplina.
2. Obavezno naknadno otvrdnjavanje: Nakon izvlačenja iz kalupa u preporučeno vrijeme, provedite kontrolirano naknadno otvrdnjavanje. Stavite kalup u pećnicu na temperaturi 60–80 °C tijekom 1–2 sata. Time se reakcija dovodi do kraja, stabiliziraju dimenzije i poboljšava otpornost na kidanje.
3. Odabir materijala je ključan: Za apsolutnu dimenzijsku vjernost (npr. inženjerski prototipi), silikoni s platinskim katalizatorom su obavezni jer osiguravaju skupljanje manje od 0,1%.

Stabilnost tijekom otvrdnjavanja ključna je za postizanje točnih dimenzija kalupa.

5. Kalup se lijeplji ili teško se izvlači

Teški proces izvlačenja iz kalupa može ugroziti kako skupi original tako i novi kalup.

Analiza temeljnog uzroka:

• Nije nanijet sredstvo za olakšanje izvlačenja iz kalupa;
• Nekompatibilni materijali (smola, metal ili određene vrste plastike);
• Zagađivači poput ulja, prašine ili neizliječenih premaza；
• Dubioki zaobljeni rubovi ili složena geometrija；

Profesionalna rješenja i tehnike:

• Uvijek nanesite tanki, ravnomjerni sloj sredstva za odvajanje prije lijevanja silikona；
• Koristite brtvilo od voska ili površinsku obradu kako biste poboljšali odvajanje；
• Temeljito očistite i osušite originalni model；
• Za duboke zaobljene rubove, dizajnirajte kalup s više dijelova ili fleksibilnim zonama；
• Razmislite o korištenju silikona veće fleksibilnosti (niža tvrdoća po Shoreu)；

Odgovarajuća priprema originalnog modela osigurava glatko i ponovljivo izvlačenje iz kalupa.

Zaključak: Bolji materijal + bolja tehnika = bolji kalupi

Tekući silikon iznimno je sveprisutan i odličan izbor za izradu kalupa, ali konačni rezultati u velikoj mjeri ovise o ispravnom miješanju, odzračivanju, izliječavanju i metodama izvlačenja iz kalupa. Razumijevanjem i sprječavanjem gore navedenih uobičajenih problema možete znatno poboljšati dosljednost kalupa, reprodukciju detalja i vijek trajanja.

Ako vam je potrebna pomoć pri odabiru odgovarajuće tvrdoće silikona, podešavanju karakteristika otvrdnjavanja ili optimizaciji procesa proizvodnje, naš tehnički tim spremno stoji na raspolaganju s:

• Vodič za odabir materijala;
• Prilagođene opcije tvrdoće i viskoznosti;
• Optimizacija procesa;
• Besplatno testiranje uzoraka;

Kontaktirajte nas već danas kako biste dobili stručnu podršku i prilagođena rješenja za silikone.