Производство матриц из стеклопластика. Конструционные материалы для матриц

Матрица - это основа, по которой в дальнейшем можно сделать копию детали , в данном случае - бампер. Без матрицы невозможно изготовить два одинаковых изделия, а тем более тираж.

Изготовить матрицу бампера самостоятельно можно различными способами, например, по пластилиновой модели. В этой статье мы разберем, как сделать промежуточную черновую матрицу. Если черновая матрица не просто одноразовая скорлупа для одного оттиска, а рассчитана на изготовление нескольких деталей, то ее придется делать по всем правилам:

Как обыграть онлайн-казино на 368 548 рублей, используя дыру в алгоритме?
Пошаговая инструкция

Привет! В интернете меня знают, как Джером Холден и я зарабатываю на тестировании алгоритмов всем известного казино Вулкан: ищу уязвимости в играх, делаю ставки и срываю куш.

Сейчас я собираю комьюнити для более глобального проекта, поэтому делюсь схемами бесплатно. Рассказываю все максимально подробно, ничего сложного нет, работать можно прямо с телефона, справятся даже девушки)). Можешь протестировать алгоритмы, заработать денег и решить - присоединиться к моей команде или нет. Подробности тут .

За три месяца я заработал на своих схемах 973 000 рублей:



Потребуется:
  1. технический пластилин (не реагирует на полиэфирную смолу и при нагревании полиэфирки не плывет);
  2. автомобильная тефлоновая полироль (разделительный слой);
  3. полиэфирная смола;
  4. аэросил/алюминиевая пудра (загуститель);
  5. стекломат марки 300 и 600 (первый для точного первого слоя, второй для последующих слоев);
  6. наждачная бумага разной зернистости;
  7. болгарка.
Фланец - ключевое понятие при конструировании матрицы. Форма детали (в данном случае бампер) часто имеет подвороты внутрь, или вообще замкнутую круговую поверхность. Для удобства, поверхность сложной формы делят на фрагменты, ограничивая и одновременно соединяя их фланцами в единую, но разборную конструкцию. В нашем примере бампер - простая, расширяющаяся в направлении кузова корка.

Сложными местами бампера являются боковые внутренние подвороты по краям перед колесами. Поэтому эти куски матрицы должны быть съемными. Для опалубки фланца черновой матрицы чаще всего вылепливают пластилиновый брусок шириной 50-70мм и прилепляют на ребро по контуру намеченного разъема на бампере.

Наносим разделительный слой, который состоит из трех слоев автомобильной тефлоновой полироли. Между слоями выполняем просушку.
Судить о качестве нанесения разделительного слоя мы сможем на заключительном этапе, когда будут отходить детали матрицы от модели. Просушенный и намазанный без пропусков тефлоновый автовоск дает хорошие результаты.

Разводим полиэфирную смолу в отlельной ёмкости до определенной консистенции. В другой таре разводим консистенцию погуще, она понадобится при угловатых формах бампера. В качестве загустителя используйте аэросил или алюминиевую пудру.
Наносим смесь из первой ёмкости на всю поверхность бампера. В углах и на вогнутых поверхностях наносим густую смесь в виде "колбасок".

Важно, на этих участках не переусердствовать со смолой, иначе в результате утяжки пленка смолы может порваться.

Пока нанесенная смесь полимеризуется, можно готовиться к формованию. В качестве первого слоя рекомендуется использовать стекломат 300. Тонкие волокна и небольшая толщина позволяют быстро пропитывать и без пузырей укладывать стекломат на сложную форму. Раньше, вместо тонкого стекломата использовали тонкую стеклоткань, выкраивая ее под рельеф модели. Когда смола подсохла, укладываем первый слой стекломата.

Просушивание первого слоя должно длиться не менее суток. После чего отшлифуйте этот слой крупнозернистой наждачной бумагой. В процессе этой работы на первом слое стеклопластика можно обнаружить прозрачные пятна воздушных пузырей. Их осторожно вскрывают ножом или зачищают наждачной бумагой и замазывают пузыри пластилином.

Теперь пришло время набирать основную толщину матрицы, для этого подойдет уже более толстый материал - стекломат 600. Для черновой матрицы рекомендуется использовать всего не менее трех слоев стекломата такой толщины. Плюс еще одну полосу укладывают по периметру матрицы для усиления кромок. Таким образом, общая толщина матрицы на краях будет около 4мм.

Важно, наносить стекломат следует не более двух слоев за одну формовку.

Переворачиваем бампер для формовки недостающих фрагментов. Первым делом убираем пластилиновые бруски опалубки фланцев разъемов боковых подворотов бампера. Промытые керосином фланцы и подвороты бампера трижды покрываем разделителем с промежуточной сушкой.

Формовка боковых подворотов бампера. Хотя эта деталь и кажется простой для формовки, делать ее нужно аккуратно. Наспех набросанный стекломат может деформироваться, сжимая в углу плоскости навстречу друг другу.

Недостаток стеклопластика в том, что он деформируется под нагрузкой и «плывет» при повышенных температурах. Поэтому для сохранения формы часто применяют усиливающие конструкции из металла, в крайнем случае из древесины. Но изготавливать стальной подрамник для черновой матрицы нецелесообразно, но подклеить каркас из досок не помешает. Вырезаем четыре доски и уложили их таким образом, чтобы матрица потом могла бы устойчиво на них стоять.

Приклеить получившийся подрамник из досок к матрице не сложно, дерево хорошо пропитывается полиэфирной смолой. Места подклейки на матрице зачистили наждачной бумагой и приформовали к ней доски полосками стекломата. Полученной матрице следует постоять несколько дней.

Перед съемом составной матрицы надо не забыть наметить точки сборки ее фрагментов. Для больших кусков матрицы или многотиражной чистовой матрицы во фланцах сразу сверлят отверстия под болт (примерно М8). В нашем случае мы ограничились отверстиями под саморез.

Выравниваем края бампера с помощью болгарки. Этот процесс сопровождается стеклянной пылью, которая проникает во все щели на одежде, и потом долго неприятно о себе напоминает. Поэтому не забывайте про спец.одежду, защитные очки и респиратор.

Аккуратно снимаем матрицу с бампера. Мягкие пластилиновые фрагменты модели почти всегда разрушаются.
Матрицу труднее снимать с модели, чем потом доставать из этой матрицы склеенную в ней деталь. Наформованный вокруг модели стеклопластик, утягиваясь, плотно сжимает модель и доставляет немало трудностей при съеме. Спасает только податливый мягкий пластилин, который не жалко ковырять и сминать.

Остатки пластилина и автовоска вычищаются из матрицы керосином, уайтспиритом, либо при помощи фена. Очищенную лицевую поверхность матрицы мы слегка выравниваем наждачной бумагой. Есть мнение, что пытаться исправлять большие неровности в черновой матрице не стоит. Удобнее и быстрее подготовить сам бампер перед покраской, чем пытаться доработать поверхности в «негативе».
Поздравляю, Вы сделали черновую матрицу бампера из стекломата своими руками! Теперь, по ней можно сравнительно быстро сделать копию бампера и не одного!
Весь процесс получения матрицы похож на

5. Технология БЫСТРАЯ МАТРИЦА

Быстрое и качественное изготовление матриц по технологии «Быстрая Матрица».

Современная жизнь стремительна. Для успешного развития, в ней нужно действовать энергично. Поэтому, сейчас, в композитном производстве на смену традиционной технологии изготовления матриц, приходит «Быстрая Матрица» . Эта техника освоена производителями полиэфирных смол относительно давно, и в настоящее время цены на данную смесь уже не являются ажиотажными.

Основоположником здесь является производитель — фирма Reihhold. Многие известные бренды постарались сделать нечто подобное, и некоторым удалось достичь подобного качества, а может быть и превзойти его.

Крутая «ПУШКА» для безвоздушного нанесения гелькоута.

Для начала, привожу перевод технологии применения быстрой матрицы от основоположника. Затем, сравним по стоимости материалов и работ традиционную технологию и технологию «Быстрая Матрица», и оценим преимущества.

Технология быстрого изготовления матриц Polylite Profile.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ

Polylite 33542-00 или 33542-50

Отверждающаяся при комнатной температуре смола с низкой усадкой.

Катализатор Norpol Peroxide #1 Стандартный пероксид.

РАСЧЕТНЫЕ КОЛИЧЕСТВА КОМПОНЕНТОВ

Количество катализатора — 0,7% для Polylite 33542-00

и 1,25% для Polylite 33542-50 от массы смолы.

Для ламината из Polylite Profile количество стекловолокна на 30-50% меньше, чем для обычного ламината такой же толщины.

ПРОЦЕДУРА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМЫ

Требования к МАСТЕР-МОДЕЛИ:

Материал должен быть устойчив к воздействию стирола и термостойким (100-120) Градусов Цельсия.

Изготовьте мастер-модель, соблюдая требования по точным размерам и чистоте поверхности.

Помните, что наилучшая форма — это та, которая не требует дополнительной обработки. Время, потраченное на доведение модели — это экономия времени впоследствии.

Наносите разделительный состав тщательно соблюдая инструкции изготовителя.

Техника нанесения «Быстрой Матрицы» на большие поверхности. Фото 1.


Техника нанесения «Быстрой Матрицы» на большие поверхности. Фото 2.

ГЕЛЬКОУТ

Используйте высококачественный гелькоут, предпочтительнее на винилэфирной базе, например, Norpol GM и следуйте рекомендациям изготовителя по его применению.

(ВОЗМОЖНЫЙ ПОВЕРХНОСТНЫЙ ЛАМИНАТ)

Использование в качестве альтернативы смолы без наполнителя для первого слоя ламината, следующего за слоем гелькоата, возможно, хотя обычно и не является необходимым, так как это может сказаться на конечном качестве поверхности.

Использование поверхностного ламината может иметь преимущество в следующих случаях:

Для защиты гелькоата от повреждений на формах большого размера, когда нужен проход по поверхности покрытой гелькоатом модели, чтобы получить доступ для ламинирования.

На фланцах для достижения дополнительной прочности и сопротивления к сколу при снятии изделия.

Для деталей со сложными поверхностями и малыми радиусами для исключения возможности образования воздушных пузырьков и для достижения однородной толщины ламината.

Когда требуется высокий уровень термо- или химической стойкости поверхности формы, например, в случаях изготовления формы для фенольных смол или термоформования на акриловых смолах.

Когда низкое качество формы или необходимость модификации может потребовать значительных шлифовочных или ремонтных работ.

Если вы хотите использовать поверхностный ламинат, советуем вам обратиться в местный Центр Технического Обслуживания Reichhold для получения рекомендаций по выбору подходящей смолы. В случае использования поверхностного ламината требуется 24 часа отверждения до продолжения ламинирования.

ВОЗМОЖНОЕ НАПОЛНЕНИЕ ДЛЯ МЕЛКИХ ДЕТАЛЕЙ

Наполнитель с низкой усадкой может быть получен путем добавления в состав Polylite Profile прокаленного кремнезема или/и измельченного стекловолокна.

Этот наполнитель можно катализировать пероксидом и затем использовать для заполнения мелких деталей и малых радиусов до ламинирования. Максимальная толщина не должна превышать 3 мм, и порция не должна начать отверждаться до продолжения ламинирования.

СОСТАВ ПАСТЫ НАПОЛНИТЕЛЯ

Смесь смолы 100 объемных частей

Кремнезем или измельченное стекловолокно 150 объемных частей

Norpol Peroxide #1 в соответствии со спецификацией используемой смолы


СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ

Важно, чтобы ламинат при толщине не менее 3 мм наносился “по мокрому” до гелеобразования. Хорошей практикой является формование ламината толщиной в 3 — 5 мм на малых участках формы, достаточных для работы до начала гелеобразования, и затем повторение процесса на смежной части формы. Благодаря уникальным свойством низкой усадки системы, в ней не возникает напряжение, обусловленное разницей в усадке различных участков формы.

КОНТРОЛЬ ЛАМИНАТА

Прежде, чем наносить ламинат на форму, изготовьте контрольный образец толщиной не менее 3 мм.

Когда происходит отверждение ламината, его светло-коричневый цвет должен меняться на светло-кремовый. Цвет должен меняться также и в толще ламината.

Пик экзотермы на поверхности ламината должен достигать 55-60о С.

Через 60 минут после отверждения ламинат должен достигать твердости 25 по Барколю (934-1)

ЛАМИНИРОВАНИЕ

Нанесите смесь смолы с введенным катализатором на поверхность формы, покрытой гелькоутом.

Положите первый слой стеклоармирующего материала и тщательно разровняйте поверхность шпателем или валиком.

Содержание стекломатериала в этом первом слое должно составлять 10-15% (т.е. смеси нужно ложить в 1,5-2 раза больший слой, чем между последующими слоями). Качество ламинирования особенно важно для первого слоя, поэтому необходимо тщательно прогладить поверхность, чтобы удалить воздух.

Наложите следующие слои стекломатериала и прокатывайте валиками поверхность и далее, пока толщина “мокрого слоя” ламината не достигнет 3-5 мм.


Оставьте ламинат отвердевать, пока он не изменит цвет. Когда начнется гелеобразование и температура ламината достигнет 32оС, начнет работать система низкой усадки, и ламинат начнет менять цвет со светло-коричневого на светло-кремовый. Экзотермический процесс будет продолжаться, пока температура не достигнет 55-60оС. Экзотерма и изменение цвета — важные индикаторы того, что система низкой усадки работает правильно.

Подождите, пока экзотермический процесс не прекратится, и поверхностная температура не снизится до 30-35оС.

Удалите остатки смолы и стекла с фланцев формы.

Наложите еще не менее 3 мм ламината.

Таким способом можно достичь требуемой толщины ламината очень быстро.

РУЧНОЕ ЛАМИНИРОВАНИЕ

Стеклоткань или вуаль не требуются. Используйте мат 300 г/м2 для первого слоя.

Для следующие слоев можно использовать мат 450 г/м2.

Каждый слой стекломата будет давать большую толщину, чем при использовании обычной смолы без наполнителя из-за более низкого содержания стекла, равного 20%.

регулируйте время гелеобразования с помощью ускорителя, а не катализатора.

Порция смолы с введенным катализатом имеет “срок жизни” примерно 30-45 минут при температуре 18оС.

МЕТОД НАПЫЛЕНИЯ

Метод напыления позволяет обеспечить быстрое нанесение смолы и стекломатериала. При использовании этого метода уменьшается время изготовления и улучшаются экономические показатели, поэтому он предпочтительней, чем ручное ламинирование.

Необходимо специальное оборудование для нанесения смолы с наполнителем. Необходимо обеспечить требуемое давление и подачу воздуха для качественного напыления.

Подача стекломатериала должна быть установлена на 20% массы. Это достигается при подаче на измельчитель (чоппер) одной нити стеклоровинга.

Для обеспечения правильной подачи катализатора и перемешивания рекомендуется проверить время гелеобразования смеси перед ламинированием.

ЗАКЛАДНЫЕ ДЕТАЛИ, НАБИВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

И НЕСУЩИЕ РАМЫ

Для дополнительной прочности после первых 3 мм ламината могут применяться набивочные материалы (сердечники).

Вырежьте сердечник нужной формы.

Смочите его нижнюю часть смесью смолы.

Поместите сердечник на “мокрый слой” ламината и разровняйте поверхность валиком для удаления воздуха.

В течение 3 минут ламинат и сердечник должны схватиться”.

Проверьте, чтобы под сердечником не осталось воздуха, при необходимости прогладив и разровняв поверхность.

Смочите верхнюю сторону сердечника смесью смолы, после этого наложите следующие 3 мм ламината, прежде чем начнется процесс отверждения.

Ребра жесткости, скобы, металлические вставки, вакуумные каналы и несущие рамы устанавливаются таким же образом.


СЪЕМ ИЗДЕЛИЯ

Вынимайте форму не ранее, чем через 24 часа.

Перед использованием проверьте твердость по Барколю.

ВОЗМОЖНОЕ ПОСТОТВЕРЖДЕНИЕ

Система быстрого отверждения Polylite Profile, как правило, не требует постотверждения.

Однако, для достижения оптимального результата иногда используют постотверждение, чтобы уменьшить содержание остаточного стирола и снизить остаточную усадку, которая может иметь место при использовании формы в дальнейшем.

Преимущества постотверждения Polylite Profile не столь очевидны, по сравнению с постотверждением для обычных смол.

Reichhold надеется, что наши клиенты оценят то, что Polylite Profile повышает скорость изготовления и качество форм. Данная система может также применяться для литьевых форм с регулировкой температуры и для акриловых вакуумных форм. Если у вас возникли вопросы или для получения рекомендаций по применению, свяжитесь, пожалуйста, с местным Центром Технического Обслуживания Reichhold.

Данная технология была написана несколько лет назад, сразу после представления быстрой матрицы фирмой Рейххолд. В настоящее время она претерпела некоторые доработки. Мы применяем смолу Скотт Бадер, марки Cristic RTR 4000 PA , следующим способом :


На покрытую матричным гелем Crystic Gelcoat 14 PA модель, наносим 2 слоя ламината из эмульсионного стекломата 300 гр/м.кв и винилэфирной смолы Crystic 679PA Skin Coat . Пропитка меховым валиком, удаление пузырей алюминиевым прикаточным валиком и кистью. Этот первый слой — т.н. скинкоут прозрачнен , и позволяет эффективно избавляться от пузырей воздуха. Кроме того, он придает лицевому слою матрицы эластичность . Т.е. при жестких условиях эксплуатации, когда на обычной матрице появляются «паутинки» (тонкие трещины), на изготовленной таким способом матрице — все нормально.

Обычно, нанесение разделителя, покрытие матричным гелькоутом и нанесение первого слоя ламината производим в один день. Далее, мы оставляем матрицу на ночь. На следующий день, в 1-3 приема, наносим сразу всю толщину ламината со смолой Cristic RTR 4000 PA .

Так, для матрицы литьевой мойки, толщина матрицы составляет 8 мм. Из них 2 мм — это матричный гель и ламинат, а остальные 6 мм — это 4 слоя стекломата 450 гр/м.кв, пропитанного смолой Cristic RTR 4000 PA . Т.о., в ламинате эта смола дает, примерно, в 2 раза большую толщину , при правильном его нанесении.

Наносится этот ламинат так: сначала меховым валиком (удобный размер 25 мм х 100 мм, с длиным ворсом) смачиваем поверхность матрицы смолой Cristic RTR 4000 PA , укладываем на нее стекломат, жирно смачиваем смолой.

Разбивочным валиком , а в труднодоступных местахкистью , удаляем пузыри. При этом, не стремимся отжать из стекломата смолу , воздух прекрасно удаляется при легком прокатывании валика по поверхности. Снова накладываем стекломат и жирно смачиваем смолой. Так — все 4 слоя. Отвердителя (Бутанокс, Луперокс), при температуре в помещении 25-17 градусов Цельсия, добавляем в смолу 15-20 гр/кг . Это обеспечивает достаточное время для формовки, и хороший разогрев (со сменой цвета индикатора) при отверждении.

Если нужно формовать большую матрицу (ванна, лодка), которую охватить за один раз не получается, формуем всю толщину на участке, например, 1 метр квадратный. Следим, чтобы все края ламината были аккуратно уложены , и переходим на соседний участок. На большой матрице, при полном ее обходе в процессе формовки, первоначально уложенный участок может начать уже отвердевать, и, даже, разогреваться. Но ничего страшного не происходит: смесь настолько низкоусадочная , что никаких утяжек это не вызывает. Спокойно доформовываем весь ламинат. А после того, как весь он отвердеет, приформовываем усилительные элементы матрицы.


Формовка «скин-коута». Фото 1.

Большие матрицы должны иметь большую толщину. Например, для литьевой ванны требуется изготовить матрицу толщиной 12 мм. Тогда мы разделяем толщину на 2-3 нанесения Гель и скинкоут обеспечивают нам первые 2 мм , а дальше мы формуем за раз 5 мм ламината (3 слоя 450-го стекломата). После отверждения и остывания этого слоя, в тот же день формуем еще 5 мм ламината и усилительные конструкции.

Подробнее о правильном составлении карты слоев , и особенностях учета толщины стекломатов для смеси быстрая матрица, смотрите на странице «Предложения» в статье №4 .

Теперь сравним традиционную технологию с приведенной здесь (цены даны по России на апрель 2016 г) :

Матрица литьевой ванны толщиной 12 мм, общая площадь поверхности 4 м.кв.

Традиционная технология изготовления матриц:

Первый день

Нанесение разделителя на модель, нанесение гелькоута

Нанесение первого слоя 300 стекломат 1,5 кг (315 руб), 450 стекломат 2,25 кг (473 руб), смола матричная 6 кг (1819 руб), отвердитель 0,07 кг (35 руб). Достигнута толщина 2,1 мм.

Второй день

Нанеснеие ламината из 450 стекломата 2,25 кг (473 руб) и 600 стекломата 3 кг (630 руб), смола матричная 8 кг (2426 руб), отвердитель 0,1 кг (50 руб). Достигнута толщина 4,1 мм.

Третий день

Нанесение ламината из 450 стекломата 2,25 кг (473 руб) и 2-х 600-х стекломатов 6 кг (1260 руб), матричная смола 13 кг (3939 руб), отвердитель 0,13 кг (65 руб). Достигнута толщина матрицы 7,3 мм.

Четвертый день

Нанесение ламината из 450 стекломата 2,25 кг (473 руб) и 600 стекломата 3 кг (630 руб). После застывания слоя, в тот же день еще 2 х 450 и 600 стекломат (1576 руб), матричная смола 19 кг (5757 руб), отвердитель 0,16 кг (80 руб). Достигнута толщина 12,1 мм.

Допустим, эту работу выполнит 2 оснастщика, при зарплате каждого 30 000 руб/мес. Тогда в день зарплата оснастщика составляет 30 000 / 22 рабочих дня = 1363 руб. Значит 2 человека получают в день 1363 х 2 = 2727 руб. За 4 дня их работы будет потрачено на заработную плату 2727 х 4 = 10 909 руб.

Не будем учитывать сейчас прочие затраты, дабы не загружать Вас текстом и цифрами. Расход средств на изготовление традиционной матрицы составит: 34998 руб.

Формовка «скин-коута». Фото 2.


Технология «Быстрая Матрица»:

Первый день

Нанесение разделителя на модель, нанесение гелькоута 5 кг (3565 руб) Отвердитель 0,1 кг (50 руб).

Нанесение скин-коута из стекломата 300 гр/м.кв в 2 слоя 3 кг (630 руб) с винил-эфирной смолой 4,5 кг (1363 руб), отвердитель 0,05 кг (25 руб). Достигнута толщина 0,8 мм.

Второй день

Нанесение ламината быстрая матрица из 450 стекломата в 3 слоя 6,75 кг(1417 руб). После отверждения в этот же день еще 2 слоя 450 и 1 слой 600 стекломата7,50 кг (1575 руб). Смола Т104, в количестве 57 кг (24795 руб), отвердитель 0,8 кг (400 руб). Достигнута толщина 12,2 мм.

Заработная плата 2-х оснастщиков за 2 рабочих дня составит: 2 чел х 2 дня х 1363 руб = 5452 руб.

Расход средств на изготовление быстрой матрицы составит: 39272 руб.

Это всего на 4274 рубля дороже, чем — по традиционной технологии, зато экономия времени — 2 дня. Эти деньги уйдут на зарплату тем же рабочим и прочие расходы по заводу за эти дополнительные 2 дня, при использовании в производстве традиционной технологии. Кроме того, быстрая матрица имеет такие неоспоримые преимущества, как гораздо большая жесткость . Это позволяет делать матрицы меньшей толщины . Например, матрица 12 мм для литьевой ванны из традиционного ламината может деформироваться при отверждении в ней изделия. Конечно, на нее установят ребра жесткости. Но матрица деформируется вокруг них, что повлечет искривления ее лицевой поверхности, усилительные элементы отпечатаются на ней. Т.о традиционную матрицу нужно делать толще.

Второе преимущество — экономия времени изготовления матриц. Например, парк матриц литьевых раковин, в количестве 80 штук, Вы сможете получить от 1 бригады оснастщиков в течении 7 месяцев, а по технологии быстрая матрица — в течении 3,5. Т.о., сможете быстрее начать производство, и получать прибыль.

Это конец статьи. Удачной Вам работы!

Мы изготавливаем матрицы из МДФ , модельных плит, мягких металлов, алюминия. Матрицы используются для формовки изделий из стеклопластика, углепластика, абс пластика и прочих материалов.

Изготовление матрицы - ответственный этап производственного процесса и является самой сложной и ответственной работой, поскольку именно от ее качества зависит и качество будущего изделия. При некачественно изготовленной матрице обязательно проявятся изъяны в изделии, что в конечном итоге приведет к финансовым издержкам, задержке производственного цикла, браку конечного изделия. Доверяя изготовление матрицы (прототипа) нам, вы можете быть уверены в том, что получите матрицу высокого качества в оговоренные сроки.Наша компания располагает опытными специалистами и всем необходимым оборудованием для изготовления матриц.

Из каких материалов может быть изготовлена матрица:

Матрица из МДФ

Матрица изготавливается путем фрезерования на станке ЧПУ, необходимая высота матрица достигается склейкой плит МДФ. Предварительно мы выполняем трехмерное проектирование в специальной программе на компьютере, далее выполняется 3D фрезеровка на станке с ЧПУ. Фрезерование значительно сокращает время и стоимость изготовления матрицы, обеспечивается очень высокая точность всех участков матрицы. Далее верхний слой МДФ (примерно 1 мм) пропитывается специальным составом, и полируется, в результате получается твердая и прочная поверхность. Матрица из МДФ наиболее экономичный вариант, но, к сожалению, матрица МДФ выдерживает не более 10 съемов.

Матрица из модельных плит

Матрица изготавливается путем фрезерования на станке ЧПУ модельных плит разной плотности. Технология похожа на МДФ, но модельные плиты не требуют дальнейшей обработки и более долговечны, матрица из модельной плиты выдерживает несколько десятков съемов, но сам материал значительно дороже МДФ

Матрица из алюминия

Традиционно для изготовления матрицы используется металл, который отличается своей долговечностью. Но это самый дорогой и долгий способ изготовления технологической оснастки, поскольку сам металл дорог и время на его обработку требуется очень много. Алюминий очень хорошо подходит для матрицы, с помощью которой изделия будут изготавливаться большими партиями.

Звоните нам - мы дадим вам максимально подробную консультацию!

Краткая предыстория. Стала перед нами задача: изготовить энное количество резиновых кнопок от ключей автомобиля по образцу. Пробовали мы их печатать на 3D принтере из резинового филамента, но качество не устроило. Тогда-то и пришла мысль реверсировать технологию литья в силикон. Что из этого вышло, читайте под катом.
Очень много фото.

Обзор технологий

Литьё пластмасс под давлением

Не совсем резина, но суть та же: специальная машина - термопластавтомат (ТПА) - доводит сырье (2) до температуры плавления и через выходную фильеру (3) впрыскивает расплав в пресс-форму (4,6). Как правило, в качестве исходного сырья используются термопласты .

Плюсы: технологичность, высокая скорость получения изделия, широчайший перечень материалов, высокое конечное качество, высочайшая степень детализации. Минусы: сюда же - технологичность, неоправданно высокая стоимость для домашнего применения, большое потребление электроэнергии, окупаемость исключительно на больших тиражах.

Литьё в силиконовые формы

Технология проста и изящна, кто желает ознакомится подробнее, может пройти по ссылкам в заголовке, ну а здесь приведу краткое описание. Мастер-модель помещают в ванночку и заливают жидкой силиконовой смесью, спустя некоторое время силикон затвердевает. Получившееся абы-что разрезают и достают из него мастер-модель. Благодаря своим физическим свойствам, силикон сразу же принимает изначальную форму с пустотелостью в виде мастер-модели, куда и следует заливать что угодно твердеющее. Затвердевшее что угодно, извлекают тем же путем, что и мастер-модель.Плюсы: простота, дешевизна, повторяемость. Минусы: не все так просто, пузыри в изделии, местами довольно длительный процесс, ограниченный спектр материалов, грязища - потом ходишь и ко всему прилипаешь.

Итак, поехали! Потренировавшись немного на кошках, было принято решение изготовить матрицу не на основе силикона, а на основе тех же пластиков, что льют в эти самые силиконы. Принцип здесь тот же: два компонента реактопласта смешиваем между собой и заливаем в готовую матрицу до отверждения. Есть ряд причин, почему я решил не использовать силикон в качестве матрицы. Во-первых, даже при использовании большого количества разделяющей смазки не всегда удавалось нормально оторвать модель от матрицы, несколько штук пришлось выкинуть. Во-вторых, силиконовые матрицы довольно быстро приходят в негодность, особенно если их кипятить для ускорения процесса полимеризации. В-третьих, силикон все же деформируется, особенно если выжимать пузырьки воздуха вручную, а не компрессором. В-четвертых, у меня было много пластика и мало силикона, правда, после нескольких неудачных попыток успеть влить смесь в матрицу до ее полимеризации, ситуация изменилась на противоположную. Ну и в-пятых, просто хотелось "как на заводе". Классическая пресс-форма состоит из матрицы (как правило, нижняя часть) и пуансона (обычно верхняя, создающая давление, часть). Начать я решил с изготовления матрицы, в которую и будет "влита" мастер-модель.Сразу прошу прощения за возможную скрытую рекламу на визитках, постарался все убрать пот каты, изначально не ставилась цель размещать пост здесь. Как видно, сама деталь небольшая, а значит в качестве опалубки можно использовать ламинированные визитки. Ламинация, помимо эстетически гладкой поверхности, позволяет обойтись без использования разделяющего состава. Отталкиваясь от предыдущего опыта, я решил что модель будет не просто лежать задней частью на визитке, а на небольшом пластилиновом возвышении. В результате изделие будет как бы утоплено в ванночке, что даст дополнительную возможность избежать пузырей.

Приклеил суперклеем к пластилину, иначе не клеится.Ванночка наизнанкуЗаклеиваем отверстияРезультатДля прижима пуансона, я решил в матрицу "влить" четыре шпильки по краям. Суть такова: задняя часть кнопок, та, что приклеена к пластилиновой ванночке, есть ответная часть для пуансона, к которой он будет прижиматься. Соответственно в эту же часть мы будем "вливать" резьбу.

На фото часть резьбы закрыто трубкой, это ответная часть пуансона.Поскольку очень сложно на глаз выставить параллельность шпилек, на другой визитке я продырявил в тех же местах отверстия и собрал что-то вроде вот такого каркаса:Как видим, концы с резьбой обращены внутрь матрицы.

Результат с опалубкой будет выглядеть уже так:В качестве непосредственно материала для заливки я использовал то, что рекомендовал продавец со словами: "Держит 120 по цельсию и твердеет за три минуты". Собственно, сие представляет картонную коробочку с двумя баночками желтого и синего цветов по пол-литра каждая. Жижа в баночках прозрачная, одна жиже другой. Ну то есть содержимое синей банки более густое, а содержимое желтой банки имеет желтоватый оттенок. После полимеризации состав теряет прозрачность и становиться, даже и не знаю как выразиться иначе, но нежно белым. Хим состав толком не известен, на желтой написано: 4,4′-Methylenebis(phenyl isocyanate) и предупреждение о срочной и неумолимой гибели в самых страшных муках, если вдруг что. Зато синяя баночка нам сообщает, что "No hazardous ingridients", но WARNING таки имеется и на ней. Так или иначе, но детей Советского Союза не запугать такими пустяками, а значит работать будем с тем, что имеем.

Собственно, фото банок:Мешать все это дело необходимо в пропорции один к одному, что чертовски удобно, в отличии от силикона, в который надо влить 3-4% катализатора. Поди отмерь, когда конечное изделие весит полграмма!

Познавательная страничка

Если смешивать в любых пропорциях разные варианты содержимого из всех четырех баночек (желтой, синей, силикон и катализатор силикона), то не произойдет ровным счетом ничего. Ибо фазы жидкостей не совпадают и они не смешиваются. Зато, если смешать все вместе, да еще и в нужных пропорциях, мы получим невнятную массу, похожую на очень хрупкий пенополиуретан.

Итак, поехали!

Готовим пропорции:Смешиваем:При помощи банки и компрессора от холодильника обезгаживаем (избавляемся от газов то бишь) :И......не успеваем ничего сделать. Смесь затвердела.

Зато теперь у меня есть красивое абы-что и минус одна пятая пластика:Это, кстати, весьма важный момент: необходимо точно знать и быть уверенным в том, что именно ты собрался делать. Если весь процесс выполняется вручную, включая смешивание, дегазацию, переливание туда-сюда, надо понимать, что время жизни смеси должно быть достаточным для выполнения всех этих процедур. Ну и масса мелких моментов, которые сложно предусмотреть, не имея печального опыта или совета бывалых. Например, камера дегазации. Я ее собрал на коленке из компрессора от холодильника и стеклянной банки с крышкой. Вроде ничего сложного, но сразу же вылезла масса багов. Первое - из банки невозможно достать руку, если в это время держать стаканчик.

Вот как-то так я выглядел, когда в первый раз попытался это сделать:Второе - шланг от компрессора входит ровно в центр крышки от банки, соответственно, при нормализации давления воздух с силой бьет ровно в центр смеси. Как результат, минус вторая пятая часть пластика и белые, непрозрачные стенки банки. Третье - шланг короткий и твердый, так и норовит опрокинуть мелкую и легкую баночку с содержимым. Минус третья пятая пластика. Разумеется, после этого я все свои действия стал продумывать наперед, с различными вариантами развития событий. В результате кое-чего смог таки добиться:Должен сказать, что в этом случае я решил обойтись без использования компрессора. Далее необходимо "раздеть" матрицу:Очистить от пластилина и полюбоваться результатом:Поставить на место мастер-модельИ собрать новую опалубку:Сюда мы будем заливать смесь, которая сформирует пуансон, это ответная часть матрицы. Разумеется, чтобы шпильки не залило пластиком, на них насажены трубки. При желании, их потом можно вытянуть из пуансона. Нутро необходимо смазать разделительным составом, я для этого использую восковой раствор в форме спрея.

Результат после снятия опалубки:Небольшая обработка и вот результат:Пару слов о пластике. В процессе полимеризации пластик может довольно сильно греться, причем нагрев ускоряет реакцию. Соответственно, чем больший объем смешиваем, тем больше тепла выделяется и тем быстрее твердеет смесь. Это надо учитывать. Промежуточная стадия - гель - длится буквально минуту, на этом этапе еще есть возможность исправить небольшие огрехи. После полной полимеризации получается изделие, напоминающее по фактуре слоновую кость. Он легче ABS и менее прочен, вроде температуру держит лучше. Легко обрабатывается механически, клеится, красится (лучше использовать краситель в процессе смешивания компонентов), тонет в воде, горит. При сильном нагреве сначала переходит в менее твердую фазу, затем становится очень пластичным. Но не текучим! То есть его нельзя мять, иначе он просто треснет. При деструктивном перегреве пластик начинает крошиться, внезапно превращается в текучую массу, становится прозрачным и меняет свой цвет на цвет жженого сахара. Вонища и все такое конечно присутствует. Можно ли его использовать в качестве замены термопластов? Смотря для чего, но в общих случаях да, а учитывая тот факт, что это не самый прочный вариант из существующих на рынке - однозначно можно.
Ну и теперь то, ради чего все это дело затевалось - изготовление силиконовых копий. Поскольку, силикон был у меня только белый,..

Собственной персоной:...а кнопки нужны черные, пришлось импровизировать с тонером от лазерного принтера: Я уже упоминал о сложностях с подбором соотношения силикон/катализатор, здесь выручил инсулиновый шприц. Все это дело я размешал и получившуюся каку намазал сперва на пуансон, а затем остатки влил в матрицу, где и пригодилась "впуклость", которую я сделал из пластилина.Спустя 10 минут:Результат после обрезки:Выводы

Технология рабочая, сложного ничего нет, материалы доступные. Для дома или мелких серий отличный вариант. Для больших изделий подходит так же, как и термопласты. Очень серьезный минус - это грязюка. Может это я такой свин, но тот факт, что я обгадил донельзя свое рабочее место, очень расстраивает.

  • Химия
    • Recovery Mode

    На гиктаймс уже о в , но в этот раз мы будем лить силикон в пластмассу.

    Краткая предыстория. Стала перед нами задача: изготовить энное количество резиновых кнопок от ключей автомобиля по образцу. Пробовали мы их печатать на 3D принтере из резинового филамента, но качество не устроило. Тогда-то и пришла мысль реверсировать технологию литья в силикон. Что из этого вышло, читайте под катом.

    Обзор технологий


    Литьё пластмасс под давлением
    Не совсем резина, но суть та же: специальная машина - термопластавтомат (ТПА) - доводит сырье (2) до температуры плавления и через выходную фильеру (3) впрыскивает расплав в пресс-форму (4,6). Как правило, в качестве исходного сырья используются термопласты .


    Плюсы: технологичность, высокая скорость получения изделия, широчайший перечень материалов, высокое конечное качество, высочайшая степень детализации. Минусы: сюда же - технологичность, неоправданно высокая стоимость для домашнего применения, большое потребление электроэнергии, окупаемость исключительно на больших тиражах.

    Литьё в силиконовые формы
    Технология проста и изящна, кто желает ознакомится подробнее, может пройти по ссылкам в заголовке, ну а здесь приведу краткое описание. Мастер-модель помещают в ванночку и заливают жидкой силиконовой смесью, спустя некоторое время силикон затвердевает. Получившееся абы-что разрезают и достают из него мастер-модель. Благодаря своим физическим свойствам, силикон сразу же принимает изначальную форму с пустотелостью в виде мастер-модели, куда и следует заливать что угодно твердеющее. Затвердевшее что угодно, извлекают тем же путем, что и мастер-модель.

    Плюсы: простота, дешевизна, повторяемость. Минусы: не все так просто, пузыри в изделии, местами довольно длительный процесс, ограниченный спектр материалов, грязища - потом ходишь и ко всему прилипаешь.

    Итак, поехали! Потренировавшись немного на кошках, было принято решение изготовить матрицу не на основе силикона, а на основе тех же пластиков, что льют в эти самые силиконы. Принцип здесь тот же: два компонента реактопласта смешиваем между собой и заливаем в готовую матрицу до отверждения. Есть ряд причин, почему я решил не использовать силикон в качестве матрицы. Во-первых, даже при использовании большого количества разделяющей смазки не всегда удавалось нормально оторвать модель от матрицы, несколько штук пришлось выкинуть. Во-вторых, силиконовые матрицы довольно быстро приходят в негодность, особенно если их кипятить для ускорения процесса полимеризации. В-третьих, силикон все же деформируется, особенно если выжимать пузырьки воздуха вручную, а не компрессором. В-четвертых, у меня было много пластика и мало силикона, правда, после нескольких неудачных попыток успеть влить смесь в матрицу до ее полимеризации, ситуация изменилась на противоположную. Ну и в-пятых, просто хотелось «как на заводе». Классическая пресс-форма состоит из матрицы (как правило, нижняя часть) и пуансона (обычно верхняя, создающая давление, часть). Начать я решил с изготовления матрицы, в которую и будет «влита» мастер-модель.

    Сразу прошу прощения за возможную скрытую рекламу на визитках, постарался все убрать пот каты, изначально не ставилась цель размещать пост здесь. Как видно, сама деталь небольшая, а значит в качестве опалубки можно использовать ламинированные визитки. Ламинация, помимо эстетически гладкой поверхности, позволяет обойтись без использования разделяющего состава. Отталкиваясь от предыдущего опыта, я решил что модель будет не просто лежать задней частью на визитке, а на небольшом пластилиновом возвышении. В результате изделие будет как бы утоплено в ванночке, что даст дополнительную возможность избежать пузырей.

    Приклеил суперклеем к пластилину, иначе не клеится.


    Больше фото

    Ванночка наизнанку

    Заклеиваем отверстия


    Результат

    Для прижима пуансона, я решил в матрицу «влить» четыре шпильки по краям. Суть такова: задняя часть кнопок, та, что приклеена к пластилиновой ванночке, есть ответная часть для пуансона, к которой он будет прижиматься. Соответственно в эту же часть мы будем «вливать» резьбу.

    На фото часть резьбы закрыто трубкой, это ответная часть пуансона.

    Поскольку очень сложно на глаз выставить параллельность шпилек, на другой визитке я продырявил в тех же местах отверстия и собрал что-то вроде вот такого каркаса:

    Как видим, концы с резьбой обращены внутрь матрицы.

    Результат с опалубкой будет выглядеть уже так:


    Больше фото под катом


    В качестве непосредственно материала для заливки я использовал то, что рекомендовал продавец со словами: «Держит 120 по цельсию и твердеет за три минуты». Собственно, сие представляет картонную коробочку с двумя баночками желтого и синего цветов по пол-литра каждая. Жижа в баночках прозрачная, одна жиже другой. Ну то есть содержимое синей банки более густое, а содержимое желтой банки имеет желтоватый оттенок. После полимеризации состав теряет прозрачность и становиться, даже и не знаю как выразиться иначе, но нежно белым. Хим состав толком не известен, на желтой написано: 4,4′-Methylenebis(phenyl isocyanate) и предупреждение о срочной и неумолимой гибели в самых страшных муках, если вдруг что. Зато синяя баночка нам сообщает, что «No hazardous ingridients», но WARNING таки имеется и на ней. Так или иначе, но детей Советского Союза не запугать такими пустяками, а значит работать будем с тем, что имеем.
    Собственно, фото банок:

    Мешать все это дело необходимо в пропорции один к одному, что чертовски удобно, в отличии от силикона, в который надо влить 3-4% катализатора. Поди отмерь, когда конечное изделие весит полграмма!

    Познавательная страничка

    Если смешивать в любых пропорциях разные варианты содержимого из всех четырех баночек (желтой, синей, силикон и катализатор силикона), то не произойдет ровным счетом ничего. Ибо фазы жидкостей не совпадают и они не смешиваются. Зато, если смешать все вместе, да еще и в нужных пропорциях, мы получим невнятную массу, похожую на очень хрупкий пенополиуретан.

    Итак, поехали!
    Готовим пропорции:

    Смешиваем:

    При помощи банки и компрессора от холодильника обезгаживаем (избавляемся от газов то бишь):

    … не успеваем ничего сделать. Смесь затвердела.

    Зато теперь у меня есть красивое абы-что и минус одна пятая пластика:

    Это, кстати, весьма важный момент: необходимо точно знать и быть уверенным в том, что именно ты собрался делать. Если весь процесс выполняется вручную, включая смешивание, дегазацию, переливание туда-сюда, надо понимать, что время жизни смеси должно быть достаточным для выполнения всех этих процедур. Ну и масса мелких моментов, которые сложно предусмотреть, не имея печального опыта или совета бывалых. Например, камера дегазации. Я ее собрал на коленке из компрессора от холодильника и стеклянной банки с крышкой. Вроде ничего сложного, но сразу же вылезла масса багов. Первое - из банки невозможно достать руку, если в это время держать стаканчик.
    Вот как-то так я выглядел, когда в первый раз попытался это сделать:

    Второе - шланг от компрессора входит ровно в центр крышки от банки, соответственно, при нормализации давления воздух с силой бьет ровно в центр смеси. Как результат, минус вторая пятая часть пластика и белые, непрозрачные стенки банки. Третье - шланг короткий и твердый, так и норовит опрокинуть мелкую и легкую баночку с содержимым. Минус третья пятая пластика. Разумеется, после этого я все свои действия стал продумывать наперед, с различными вариантами развития событий. В результате кое-чего смог таки добиться:

    Должен сказать, что в этом случае я решил обойтись без использования компрессора. Далее необходимо «раздеть» матрицу:

    Очистить от пластилина и полюбоваться результатом:

    Поставить на место мастер-модель

    И собрать новую опалубку:

    Больше фото под катом

    Сюда мы будем заливать смесь, которая сформирует пуансон, это ответная часть матрицы. Разумеется, чтобы шпильки не залило пластиком, на них насажены трубки. При желании, их потом можно вытянуть из пуансона. Нутро необходимо смазать разделительным составом, я для этого использую восковой раствор в форме спрея.

    Результат после снятия опалубки:

    Больше фото

    Небольшая обработка и вот результат:

    Больше фото

    Пару слов о пластике. В процессе полимеризации пластик может довольно сильно греться, причем нагрев ускоряет реакцию. Соответственно, чем больший объем смешиваем, тем больше тепла выделяется и тем быстрее твердеет смесь. Это надо учитывать. Промежуточная стадия - гель - длится буквально минуту, на этом этапе еще есть возможность исправить небольшие огрехи. После полной полимеризации получается изделие, напоминающее по фактуре слоновую кость. Он легче ABS и менее прочен, вроде температуру держит лучше. Легко обрабатывается механически, клеится, красится (лучше использовать краситель в процессе смешивания компонентов), тонет в воде, горит. При сильном нагреве сначала переходит в менее твердую фазу, затем становится очень пластичным. Но не текучим! То есть его нельзя мять, иначе он просто треснет. При деструктивном перегреве пластик начинает крошиться, внезапно превращается в текучую массу, становится прозрачным и меняет свой цвет на цвет жженого сахара. Вонища и все такое конечно присутствует. Можно ли его использовать в качестве замены термопластов? Смотря для чего, но в общих случаях да, а учитывая тот факт, что это не самый прочный вариант из существующих на рынке - однозначно можно.Ну и теперь то, ради чего все это дело затевалось - изготовление силиконовых копий. Поскольку, силикон был у меня только белый,…

    Собственной персоной:

    … а кнопки нужны черные, пришлось импровизировать с тонером от лазерного принтера:

    Я уже упоминал о сложностях с подбором соотношения силикон/катализатор, здесь выручил инсулиновый шприц. Все это дело я размешал и получившуюся каку намазал сперва на пуансон, а затем остатки влил в матрицу, где и пригодилась «впуклость», которую я сделал из пластилина.