Домашний цех литья пластмасс. Как сделать жидкий пластик своими руками? Технология изготовления и область применения средства Изделия из пластика своими руками

Можно, конечно, при помощи порезки, поклейки или точения изготовить каждую деталь отдельно, однако это приведет к лишним затратам времени и сил, в то же время исключая получение абсолютно одинаковых частей.

Используемые предметы

Технология литья не требует от мастера применения каких-либо особых устройств и приспособлений, а в результате получаются точные копии отличного качества. Шаблонная модель для создания формы может быть изготовлена практически из любого материала (пластмасса в домашних условиях, гибкий металл, дерево любого качества, плотная бумага). Перед заливкой требуется обязательно пропитать её разделительным составом. Материалу, интенсивно впитывающему жидкость, нужно предварительно заполнить поры жидким воском, олифой или покрасить его.

Силиконовые формы

Чем меньше вязкость выбранного для создания формы силикона, тем лучше он будет обтекать все неровности шаблона. Соответственно, это даст более точный результат. Материал с показателем вязкости до 3000 cps используется как заливочный, а более высокая вязкость превращает его в обмазочный тип. На рынке достаточно широкий выбор сортов силикона, так что нет смысла сравнивать, какой лучше или хуже, ибо на эту процедуру потребуется много лишнего времени и сил. С уверенностью можно утверждать, что в качестве обмазочного средства очень неплохо подходит красный (термостойкий) автомобильный герметик, упрощающий литье пластмасс в домашних условиях.

Материалы для литья

Диапазон типов литьевых материалов, пожалуй, гораздо внушительней, нежели разнообразие силиконов. В этом ряду можно найти жидкий состав пластмасс, смолы эпоксидные, полиэфирные или простой гипс пополам с клеем ПВА. Из менее популярных веществ следует выделить различные легкоплавкие металлы, «холодную сварку», стоматологические смеси. Литье пластмасс в домашних условиях ставит процесс выбора материала в зависимость от двух характеристик: время жизни и вязкость. Интервал, на протяжении которого герметик сохраняет вязкость, определяет срок полезной работы с незатвердевшим предметом. В специальных фабричных установках он составляет до 2 минут, а в домашних условиях требуется больше 5. Если Вам не удаётся найти нужных литьевых материалов, то их всегда можно заменить обычной эпоксидной смолой. В качестве её источника служат магазины для авиамоделистов и для автолюбителей. Ее также можно найти в обычном хозяйственном центре.

Изготовление разрезной формы

Литье пластмасс в домашних условиях делает такой тип формы подходящим для заливки в неё специфически жидких пластиков (смол). Особенность её создания кроется в том, что первоначальная модель обмазывается силиконом со всех сторон, а после полного отверждения материала шаблон обрезается. Через него извлекается то, что было внутри (и будущие отливки). Для получения нужной формы накладывается герметик в несколько слоёв (толщиной 3 мм каждый). Просушка между слоями длится по 2 часа. Обмазывать лучше кисточкой. При наложении первого ряда нужно стараться пропитать все неровности во избежание появления воздушных пузырьков.

Процесс литья

Форма для литья должна быть чистой и сухой. Любые мелкие частицы смолы, которые остались от предыдущих процедур, нужно удалить. Если необходимо, составу можно поменять цвет при помощи капельки краски, но не на водной основе, поскольку жидкие пластмассы её не любят. Нет нужды заниматься дегазацией заливочной смеси, так как литье пластмасс в домашних условиях означает непродолжительность её жизни, а для вытяжки воздуха из небольшого объёма достаточно самостоятельного выведения пузырьков после заливки. Тщательно перемешайте компоненты, тонкой струйкой залейте их в отверстие шаблона. Состав должен заполнить полость и часть литьевого канала. В результате дегазации объём заливки уменьшится и она уйдёт из него.

Мелкие детали моделей изготавливают обычно из пластмассы или металла механической обработкой. Однако когда их требуется много, детали лучше отливать из пластмассы в гипсовые формы.

Приготовить пластмассу можно из акрилатного порошка АКР-7, замешенного на растворителе до тестообразного состояния. Оба необходимых компонента имеются в зубопротезных наборах.

Если деталь симметрична и имеет несложную конфигурацию, например якорь, колесо или спасательный круг, то форму удобнее сделать разборную, из двух половин, которые можно будет использовать многократно.

Формуя, металлические или пластмассовые литейные модели вдавливают в еще не застывший гипс до плоскости симметрии (разъема) и дают застыть. Вторую половину формы заливают, предварительно смочив нижнюю часть слабым мыльным раствором, чтобы облегчить разделение половин. Верхняя часть формы должна иметь сквозное отверстие: диаметр 3-4 мм для заполнения пластмассой и выхода излишков её при полимеризации. Вынув литейную модель и сложив обе половины, стягивают их между собой шпагатом или резиной - и форма готова.

Рис. 1. Разборная форма для литья:
1 - основание формы; 2 - верхняя половина; 3 - установочный стержень (дерево); 4 - пластмассовая модель; 5 - картонная коробка.
Для изготовления детали сложной конфигурации необходима форма, состоящая из трех и более частей. Здесь лучше использовать метод, применяемый в точном литье, - по выплавляемой модели.

Рис. 2. Не разборная форма для литья:
1 - гипсовая заливка; 2 - парафиновая модель; 3 - установочный стержень (дерево); 4 - картонная коробка.

Форма при этом будет неразъемной, то есть одноразового пользования. Модель для ее получения делают из парафина, заливают раствором гипса, предусмотрев в самой верхней части цилиндрическое или коническое, расширяющееся кверху отверстие диаметром 3-5 мм - литник. Через 30-40 мин застывшую гипсовую форму погружают в сосуд с холодной водой литником кверху и кипятят до полного расплавления литейной модели. Парафин, как более легкий, вытесняется из формы водой и всплывает на поверхность. Затем, не вынимая форму, воду охлаждают и с ее поверхности снимают слой застывшего парафина. Для удаления из формы его остатков прогревание следует повторить.

Благодаря этому способу получаем в гипсе полость, точно воспроизводящую форму детали, Если внутри будущей детали желательны крепежные элементы, то следует вставлять их в парафиновую литейную модель, чтобы при выплавлении они не сместились. Например, если требуется иметь в детали металлическую гайку, то ее ставят с выступающим болтиком и все заливают гипсом. Тогда свободный конец болтика окажется в толще гипса и после выплавки парафина удержит гайку в нужном месте.
При неразборной форме пластмассу приготавливают в стеклянной посуде, доводя до консистенции жидкой сметаны. Перемешав массу стеклянной палочкой, вливают через литниковое отверстие в форму. Приготовление полимера и заполнение формы производят без задержки, так как масса быстро густеет. В момент заливки форма изнутри обязательно должна быть увлажненной, иначе поверхность готовой детали получится шероховатой и пористой.

Заполненную форму выдерживают при комнатной температуре 15-30 мин до резиноподобного загустения массы. После чего ее уплотняют через литниковое отверстие стеклянной или деревянной палочкой. Уплотнённая поверхность массы не должна доходить до верхнего края формы на 3-5 мм, так как при полимеризации акрилат расширяется.

Литниковое отверстие прикрывают увлажненным целлофаном и обрезком фанеры и затягивают струбциной. Затем форму вместе со струбциной погружают в кастрюлю с водой комнатной температуры и постепенным нагревом в течение 30-40 мин доводят до кипения. Оно не должно быть бурным и продолжается не менее 45 мин. После этого нагрев прекращается, и форма выдерживается в кастрюле еще 15-20 мин. Для получения более качественной отливки необходимо медленное полное охлаждение формы до комнатной температуры.

Этот видео урок канала очумелецТВ о том, как осуществлять литье пластмассы в домашних условиях. Расплавленная пластмасса не бывает полностью в жидком состоянии. Это густая масса, поэтому её льют под давлением. Чтобы создать его, мастер сделал металлический шприц. Использовал сантехнический сгон. Поршень. Направляющая.

Твердая пресс-форма. Из эпоксидной смолы. Изготавливать винтовой барашек. В качестве сырья использовал полипропилен. От старого ящика. В домашних условиях лучше лить полипропилен и полиэтилен, так как эти пластмассы нетоксичные.

При нагревании они не выделяют вредных продуктов. Мелкие кусочки заполняем в шприц. Ставим в духовку она 220-240 градусов. Деталь простая, поэтому пластик не стоит сильно перегревать. Пока греется пластик будем собирать пресс-форму.

Сначала закрепим болт на нужное расстояние. Достаточно потянуть руками, здесь не нужен гаечный ключ. Давление не столь высоко. Чтобы болты не ходил туда сюда, используем крышечку. Материал дсп. Устанавливаем крышку и стягиваем гайками. В отверстие будем заливать пластик.

Прошло 30 минут. Одеваем специальные перчатки, достаем шприц. Быстренько накручиваем. Надавим, чтобы выдавить пластмассу. Устанавливаемых поверх пресс-формы. Давим. Выдерживаем определенное время. Необходимо держать под давлением, чтобы усадка была минимальная.
Разберем форму и посмотрим, какое получилось изделие.

Видно, что всё пролилось. Извлекаем. Деталь получилась. Болт хорошо залился, сидит прочно. Выступы можно обрезать. Так можно делать литье полипропилена и др. в домашних условиях. Это самый примитивный кустарный способ. Чтобы можно было быстро и легко отлить изделие.

Изготовление пресс-формы

Далее смотрите видео о том, как сделать пресс-форму, чтобы лить пластмассу.

Станок для литья полипропилена

Автор канала ОумелецТВ показал изготовленный своими руками станок для домашнего . Он электрический. Поршень ручной. Термостат для точного контроля температуры. На видео показана его испытания. Для этих целей он будет лить нейлон или полиамид. Есть еще одно название – капрон. Из нейлона обычно делают крестовины для стульев. Как раз такая нашлась у мастера, он её раскрошил. Перед применением кружку нужно просушить при температуре до 100 градусов. Это нужно делать в течение 2-4 часов.

Загрузим гранулы в станок. Установим 250 градусов. Это оптимальная температура для литья полиамида. Подождем, когда наберется необходимое градусы. Потом установим поршень. Станок вышел на оптимальный режим, индикаторная лампочка горит. Теперь нужно подождать 5 минут, чтобы пластик полностью прогрелся изнутри.

Полиамид нагрелся. Ставим его на пресс-форму. Вдавливаем. Делаем выдержку под давлением. Видно, что он залился. Дадим ему немного остыть. Теперь разбираем пресс-форму. Училась пластмассовое изделие. Как видите, усадки нет.

Станок для литья пластмассы дома

Далее видеоматериал, объясняющий, как изготовить станок для литья пластмассы. Что для этого потребуется в домашних кустарных условиях? Шток с поршнем. Труба на три четверти в качестве цилиндра. Полдюймовой переходник на 3/4 трубу. Штуцер, срезанный для удобства. Металлическая прокладка со слюдой для изоляции. Термостат. Он регулирует температуру до 350 градусов. Тен на 600 ватт. Две гайки и коробка для крепления термостата. Одеваем переходник. Закручиваем шайбу.
Для того, чтобы нихром не сползал вниз.

Начинаем собирать блок управления. Потом прикрепим термопару от термостата к корпусу цилиндра. Автор не стал показывать, как он будет все это собирать, но представил схему. На фото устройства показано в сборе.

Крепим блок управления к шприцу. Затягиваем гайками. Термопары по длине достаточно. Теперь нужно закрепить. Слюда для предотвращения проскакивания термопары через керамические изоляторы. Для перематывания используется не просто нить, а кремнеземная. Она жаростойкая, то есть не горит, не плавится. Можно использовать асбестовый шнур. Но поскольку его не было в наличии у мастера, пришлось покупать кремнеземную.

Обматываем ТЭНом. Далее можно использовать минеральную вату или асбестовую ткань. Необходимо для избежания теплопотерь. Мастер использовал минвату от старой духовки. Алюминиевым проводом зафиксировал. Сборка закончена. Можно проводить испытания под давлением.

Выставляем термостат на 100 градусов. Посмотрим, как в этом режиме дома будет работать станок.

Изготовление изделий литьем с учетом современных материалов стало делом вполне доступным, довольно простым и малозатратным. Рассмотрим вариант с использованием полиуретана для заливки и силикона для создания формы.

Понадобится

Для работы мы будем пользоваться вполне доступными и недорогими материалами и изделиями:

• силиконом «ЭЛАСТОЛЮКС-М» для изготовления формы;
• силиконом «ЭЛАСТОФОРМ» для изготовления подложки;
• разделителем на основе керосина или вазелина;
• гнетом для формы общим весом 1 кг;
• литьевым полиуретаном «УНИКАСТ 9» (основа, часть А);
• затвердителем (часть Б);
• прецизионными весами;
• пластиковым стаканом.

Технология отливки полиуретановых изделий в силиконовые формы

В первую очередь, необходимо распечатать мастер-модель с литниковой системой на 3D принтере. Или взять готовую деталь, которую необходимо повторить, приклеить зубочистки в роли литников. Она будет нужна для изготовления многоразовой силиконовой формы.

Для нее используем силикон, отличающийся высокой эластичностью и достаточной прочностью. Для подложки-основания толщиной 10-15 мм подойдет менее дорогой двухкомпонентный силикон типа «ЭЛАСТОФОРМ».

Сделанная силиконовая форма.

Как происходит процесс литья

Силиконовую форму ставим на подложку. Если она будет использоваться многократно, то ее периодически смазываем разделителем на основе керосина или вазелина.

Сверху силиконовую форму придавливаем рассредоточенным грузом (гнетом) весом до одного килограмма. Чтобы заливка литьевого материала протекала аккуратно и быстро, выполняем бумажную воронку. После чего, можно считать, форма подготовлена к литью.

Для заливки берем наиболее дешевый литьевой полиуретан «УНИКАСТ 9» (часть А) и затвердитель (часть Б), которые смешиваем в пропорции 1:0,6.

Для качественного смешения нужны прецизионные весы и пластиковый стаканчик. В основу можно добавить краситель любого цвета, который продается отдельно. На 1 кг полиуретана нужно 90-100 капель красителя.

Наливаем в стаканчик на весах 22 грамма жидкого полиуретана и 13,2 грамма затвердителя и тщательно размешиваем в течение 30 секунд, не более, так как он уже начнет затвердевать. При перемешивании мы почувствуем, что стакан нагревается, значит процесс полимеризации начался. Смесь готова к заливке.
Заливаем микст без перерыва, пока из литников не пойдет жидкий полиуретан. Первичное затвердевание займет минуты две, а полное – 10-15 минут, но лучше подержать заливку в форме 20-30 минут.

Через полчаса начинаем извлекать полиуретановую отливку из силиконовой формы.

Отламываем сперва бумажную воронку с застывшим в ней избыточным полиуретаном, затем излишки, выступившие из литников, вместе с «ножками». Это нам облегчит извлечение отлитого изделия из формы.

Кроме того, силиконовая форма отличается большой гибкостью, что также способствует легкости извлечения отливки из нее без всякого труда.

Остается слегка обработать отверстия, отломать или отрезать литники и просверлить дрелью отверстия. После этого отлитое изделие практически не отличается от мастер-формы.

Сравнение метода литья и 3D печати

Литье по сравнению с 3D печатью – процесс быстротечный. Чтобы напечатать такую коробочку на 3D принтере, понадобится 4,0-4,5 часа. При этом 3D модель часто получается бракованной и все надо начинать сначала. Процесс литья же максимально занимает 30 минут. Следующий момент – это дешевизна. Литье более чем в 3 раза дешевле 3D печати.

Деталей вы можете обрезать и оттачивать каждую из них вручную, но данная методика весьма несовершенна: она занимает много сил, а получить два абсолютно одинаковых изделия невозможно. Поэтому в данном материале вы узнаете, как осуществить литье пластмасс в домашних условиях.

Что нам может понадобиться

Для собственноручного литья пластмассы нам не нужно каких-либо особенным инструментов или материалов. Шаблонную модель, своего рода матрицу, мы можем сделать практически из чего угодно — из металла, картона или же дерева. Но вне зависимости от того, какой вариант вы выбрали, его в любом случае необходимо пропитать специальным раствором еще до начала работы. В особенности это касается дерева и бумаги, ведь они активно впитывают влагу и для предотвращения этого процесса нам нужно заполнить поры, желательно жидким воском.

Силикон.

Если мы остановились на этом варианте, то следует покупать его с наименьшей вязкостью — это поспособствует лучшей обтекаемости детали. Разумеется, результаты будут более точными. На современном рынке присутствует великое множество его сортов, и сравнивать их между собой не имеет смысла: у нас нет для этого ни времени, ни возможности. Можем лишь с уверенностью сказать, что для обмазки идеально подойдёт герметик для автомобилей, желательно красный. С ним лить пластмассу на дому будет значительно проще.

Определяемся с литьевым материалом

Честно говоря, материалов для литья существует еще больше, чем силиконовых сортов. Среди них есть и жидкая пластмасса, и обычный гипс, перемешанный с клеем ПВА, и даже полиэфирная смола. Несколько меньшей популярностью пользуются вещества для холодной сварки, легкоплавящиеся металлы и так далее. Но в нашем случае мы будем основываться на некоторых других характеристиках веществ для литья:

• Срок их работы.
• Вязкость.

Касательно первого пункта, то он обозначает время, на протяжении которого мы можем осуществлять манипуляции с еще незатвердевшим материалом. Конечно же, если изготовление пластмассовых изделий происходит в заводских условиях, то двух минут будет более чем достаточно. Ну а нам, делающим это дома, необходимо как минимум пять минут. И если случилось так, что подходящих материалов вы не смогли достать, то их вполне можно заменить простой смолой эпоксидной. Где ее искать? В автомагазинах или же в магазинах для поклонников авиамоделирования. Кроме того, такая смола нередко встречается в обычных хозяйственных магазинах.

Делаем разрезную форму

Подобная идеально подойдет для того, чтобы лить пластмассу своими руками, ведь в нее можно заливать необычные типы смол. Маленькой хитростью подобной методики можно считать то, что на предварительном этапе всю поверхность модели нужно обработать силиконом, а затем, после того, как материал целиком затвердеет, матрицу можно обрезать. После этого мы извлекаем ее «внутренности», которые пригодятся нам для дальнейшей отливки. Дабы нам подошла форма, следует нанести трехмиллиметровый слой герметика, после чего мы просто ждем, пока материал затвердеет — обычно на это уходит два часа. При этом наносить его желательно кисточкой. Нанося первый слой, мы должны попытаться заполнить материалом все неровности или пустоты, дабы впоследствии не образовывались воздушные пузыри.

Как происходит процесс литья

Первый шаг.

Берем форму для литья и тщательно ее очищаем — она должна быть сухой и чистой. Все остатки материала, оставшиеся после предварительных процедур, обязательно следует удалить.

Второй шаг.

Если возникнет необходимость, мы можем несколько изменить цвет нашего состава: для этого нужно всего лишь добавить в него одну капельку краски, но ни в коем случае не водяной (у жидких пластмасс к ним личная неприязнь).

Третий шаг.

Нет необходимости в проведении дегазации нашей литьевой смеси. Это можно объяснить тем, что литье пластмасс в домашних условиях изначально предусматривает относительную непродолжительность ее «жизни». Вместе с тем, для того, чтобы извлекать пузырьки воздуха из малогабаритных изделий, на необходимо всего лишь собственноручно вывести их после заливания.

Четвертый шаг.

Тщательным образом перемешиваем все необходимые составляющие и заливаем ее в форму шаблона медленно, тонкой струей. Это следует делать до тех пор, пока смесь не заполнит собой весь объем и еще некоторую долю канала для литья. И вскоре, когда произойдет процедура дегазации, объем этого материала значительно уменьшится и станет таким, какой нам и нужен.

И последний совет: для того чтобы качество модели было высоким, охлаждать шаблоне нужно постепенно, не спеша. Итак, соблюдайте все инструкции и все у вас получится!