5 pogostih težav pri izdelavi tekočega silikonskega modela in kako jih rešiti

Uvod

Tekoči silikonski kaučuk (LSR) je preobrazil izdelavo moldov, saj omogoča nepremagovljivo natančnost pri reproduciranju podrobnosti, izjemno toplotno stabilnost (do 250 °C) in vzdržljivost za stotine ciklov odlivanja. Gre za osnovni material za aplikacije, ki segajo od zapletenih kopij nakita in skulptur do moldov za čokolado v hrani in odливke smol pri visoki temperaturi.

Vendar je pot od tekočega silikona do popolnega modela polna možnih past. Težave, kot so mikropenkice, ki zakrivajo fine podrobnosti, nepopolno strjevanje, ki povzroči lepljive površine, ali predčasno počenje modela, lahko ustavijo proizvodnjo, zapravijo dragocene materiale in ogrozijo časovni načrt projektov. Te težave pogosto ne izvirajo iz samega materiala, temveč iz vrzeli v razumevanju procesa.

Ta priročnik ponuja globlji vpogled v temeljne vzroke in profesionalne rešitve za pet najpogostejših izzivov pri izdelavi LSR moldov, ne da bi se omejeval le na osnovne nasvete. Z obvladovanjem teh načel lahko redno izdelujete modne kakovosti studia, ki izboljšujejo učinkovitost vaše proizvodnje in kakovost končnega izdelka.

1. Prekomerno nastajanje zračnih mehurčkov v moldu

Zaprto zrak je najpogostejši sovražnik optične čistote in popolnosti površine, saj se pojavlja kot grdo vidne praznine, ki lahko zakrivijo drobne teksture in ustvarijo šibke točke v strukturi molda.

Analiza temeljnih vzrokov:

• Mehanska zastražitev: Nahajanje ali neustrezno mešanje (bijenje namesto previdnega vmešavanja) uvede milijone mikropenk.
• Izhlapevanje podlage: Porozi matični modeli (npr. 3D tiski, les, mavel) vsebujejo zrak, ki ga silikon iztiska in s tem dviguje v zmes.
• Neustrezna viskoznost: Uporaba silikona, ki je previskozen za dano geometrijo, prepreči dvig zraka na površino pred strjevanjem.

Profesionalne rešitve in tehnike:

1. Dvostopenjsko litje in nanos s čopičem: Pri modelih z veliko podrobnostmi najprej pripravite majhno količino zelo redkega silikona (npr. 3.000 mPa·s). Tanek sloj nanašajte s čopičem ali razpršite na model, da prepričljivo prodre v vse režnje in iztisne zrak. Ta »detajlni sloj« lahko delno strdite, preden zlivate bolj viskozno maso za polnjenje.
2. Kontrolirano vakuumske odzračevanje: Preprosto postavitev mešanega silikona v vakuumsko komoro ni dovolj. Ključ je postopno zmanjševanje tlaka, da se mehurčki lahko razširijo in dvignejo, ne da bi prišlo do nasilnega vrelenja zmesi. Zadržite pri polnem vakuumu (običajno -29 inHg), dokler mehurčki ne prenehajo izhajati, kar lahko traja 2–5 minut, odvisno od količine.
3. Strateško nalivanje: Lijte z velike višine v eno nizko točko omejitvene škatle. To ustvari tanek, neprekinjen curek, ki med padanjem raztegne in poči mehurčke. Dovolite, da silikon naravno teče čez model; ne lijte neposredno na zapletene površine.

Potrebujete silikon z nizko viskoznostjo in odporen proti mehurčkom za kompleksne modele? Raziskujte naše Serija High-Flow Platinum.

2. Nepopolno utrjevanje ali znatno podaljšano čas utrjevanja

Če ostane silikon lepljiv ali pa se na nekaterih mestih ne utrdi, gre pogosto za kemijski problem, ne pa za težavo pri mešanju. To je še posebej pomembno pri silikonih, ki se utrjujejo s platinastim katalizatorjem, saj so cenjeni zaradi popolnega odsotnosti krčenja in varnosti za stik z živili.

Analiza vzrokov:

• Kemijski inhibitorji: Žveplo (v nekaterih glinah in gumenih materialih), kositer (iz drugih RTV izdelkov), amini (v epoksidnih utrdilih, nekaterih barvah) in določene plastične mase (PVC, PET) lahko zastrupijo platinasti katalizator ter ustavijo reakcijo na stiku z njim.
• Okoljski dejavniki: Temperature pod 20°C dramatično upočasnijo kinetiko reakcije, prekomerna vlažnost pa lahko moti sistem kondenzacijske utrjevanja (na osnovi kositerja).

Profesionalne rešitve in tehnike:

1. Test ločilnega sloja: Če sumite, da vaš model vsebuje inhibitory, nanesite univerzalen ločilni premaz. Možnosti vključujejo:

• Akrilni razpršilni tesnilni premazi (več lahkih slojev)
• Šelak (za organske materiale)
• Poseben inhibitorno odporen podložni premaz
• Dopustite, da se zaščitni sloj popolnoma strdi (24+ ur), preden začnete izdelovati model.

2. Izbira materiala kot rešitev: Pri vzorcih, ki povzročajo težave (npr. določeni 3D smoli), preklopite na kremenčkovo silikonsko gumo s cure z kositrom (kondenzacijsko strjevanje). Čeprav ima večje krčenje, je veliko bolj odporna proti kemičnemu zaviranju.

3. Nadzor procesa: Vzdržujte toplino in stabilno okolje za strjevanje (25–30 °C) s pomočjo regulirane temperaturne omare ali grelca. Nikoli ne pospešujte strjevanja z prekomerno toploto, saj lahko to povzroči razpoke. Z zagotavljanjem natančnega razmerja in ustrezne mešanice ključ do dosega popolnoma strjenega in trdnega modela.

3. Počenje modela ali kratka življenjska doba modela

Model, ki se po nekaj uporabah poči, ogroža učinkovitost proizvodnje in povečuje stroške na enoto.

Analiza vzrokov:

• Izbrana napačna trdota (Shore A) za projekt;
• Stene kalupa so preozke;
• Prevelika sila med odstranjevanjem izdelka;
• Pogosta uporaba brez ustrezne čiščenja ali vzdrževanja;

Profesionalne rešitve in tehnike:

Izberite pravo trdoto:

• Shore A 20–30 za kompleksne ali zelo podrobne modele.
• Shore A 30–40 za velike, preproste modele.

• Poskrbite, da bo debelina stene modela med 5–15 mm；
• Uporabite sredstva za ločevanje kalib, da zmanjšate trenje in napetost；
• Po vsaki uporabi očistite, posušite in primerno podprite kalibre；

Izbira prave trdote in zagotavljanje ustrezne podpore lahko znatno podaljša življenjsko dobo kalibov.

4. Deformacija kalibov ali površinske vgožnjene

Kalib, ki proizvaja dele, ki so nekoliko manjši ali izkrivljeni, je pogosto nepuporaben za funkcionalne sestave.

Analiza vzrokov:

• Gibanje ali vibracije med strjevanjem；
• Odstranitev kaliba, preden se je popolnoma strnil；
• Mehki ali fleksibilni matični modeli, ki se deformirajo pod težo silikona；
• Neenakomerna temperatura strjevanja；

Profesionalne rešitve in tehnike:

1. Upravljanje toplote pri debelejših kalibih: Za bloke, debeljše od 4 cm, uporabite silikon, formuliran za debelejše sloje (počasnejše strjevanje, nižja ekzotermija). Lijte v plasteh (2–3 cm debelih), pri čemer dovolite, da vsaka plast zgeli, preden dodate naslednjo, da se toplota razprši.
2. Obvezno dokončno strjevanje: Po demontaži v priporočenem času izvedite nadzorovano dokončno strjevanje. Postavite model v peč pri 60–80 °C za 1–2 uri. S tem reakcijo dokončate, stabilizirate dimenzije in izboljšate trdnost proti raztrganju.
3. Izbira materiala je ključna: Za absolutno dimenzijsko natančnost (npr. inženirske prototipe) so silikoni z dodatkom platinastega katalizatorja nesporni, saj zagotavljajo krčenje pod 0,1 %.

Stabilnost med strjevanjem je ključna za doseganje natančnih dimenzij modela.

5. Pripenjanje modela ali težave pri demontaži

Težek postopek demontaže ogroža tako dragoceni original kot novonarejeni model.

Analiza vzrokov:

• Ni nanašan sredstva za olajšanje demontaže;
• Nezdružni materiali (smola, kovina ali določene vrste plastike);
• Opravki, kot so olja, prah ali neutežene prevleke；
• Globoki podrezni profili ali zapletena geometrija；

Profesionalne rešitve in tehnike:

• Vedno nanesite tanek, enakomeren sloj sredstva za odstranjevanje kalupa pred nalivanjem silikona；
• Uporabite tesnilni vosk ali površinsko obdelavo za izboljšanje ločevanja；
• Temelno očistite in posušite matični model；
• Pri globokih podrezih zasnujte kalup z več deli ali fleksibilnimi conami；
• Razmislite o uporabi silikona z višjo prožnostjo (nižja trdota po Shoru)；

Ustrezen pripravek matičnega modela zagotavlja gladko in ponovljivo demontažo kalupa.

Zaključek: Boljši material + boljša tehnika = boljši kalupi

Tekoči silikon je zelo vsestranski in odličen izbor za izdelavo kalupov, vendar končni rezultati močno odvisni od pravilnega mešanja, odzračevanja, utrjevanja in metod demontaže. Z razumevanjem in preprečevanjem pogostih težav zgoraj lahko znatno izboljšate konsistentnost kalupov, podrobno reproduciranje in življenjsko dobo.

Če potrebujete pomoč pri izbiri prave trdote silikona, prilagoditvi lastnosti utrjevanja ali optimizaciji vašega proizvodnega procesa, je naš tehnični tim pripravljen pomagati z:

• Smernicami za izbiro materiala；
• Prilagojenimi možnostmi trdote in viskoznosti；
• Optimizacijo procesa；
• Brezplačnim testiranjem vzorcev；

Obrnite se na nas že danes za strokovno podporo in prilagojene rešitve silikona.