Jak vyrobit šperky z gumové formy?
Metody a postupy výroby šperkařské pryžové formy
Úvod:
V procesu tvarování a odlévání šperků je zásadní výroba forem. Aby bylo možné šperk replikovat, je třeba zvládnout výrobu formy. Při výrobě forem na šperky nebo drobné předměty obvykle používáme gumové nebo silikonové materiály.
"Noční strážce" využívá tradiční ručně vyřezávané techniky modelování z vosku a je odlit do kovového díla metodou lití do ztraceného vosku.
Gumová forma sovího dílu
Po dokončení kovového dílu se vyrobí gumová forma. Sova na levé straně obrázku je ručně vyřezaná z vosku, zatímco sova vpravo je vyrobena pomocí gumové formy pro vstřikování vosku.
Obsah
Sekce Ⅰ Výroba gumových forem na šperky a voskových modelů
Výroba pryžových forem je nezbytnou součástí zpracování šperků, protože umožňuje replikovat prototypy šperků ve velkém množství, a proto se hojně využívá při hromadné výrobě komerčních šperků. Proces výroby pryžových forem se v průmyslu běžně označuje jako gumování a touto technikou lze vyrobit mnoho složitě navržených šperků. Při správném provozu může gumová forma vydržet více než 10 let a obvykle se gumové formy vyrábějí ve specializovaných továrnách.
1. Nástroje a materiály pro výrobu pryžových forem
Rám formy z hliníkové slitiny:
Obvykle jsou vyrobeny z hliníkové slitiny nebo hliníku a jsou k dispozici v různých velikostech.
Surový kaučuk:
Pro výrobu forem se používá nevytvrzený surový kaučuk, většinou ve formě desek, protože surový kaučuk má dobrou plasticitu. Po vulkanizaci zahřátím se tvar formy zafixuje a má dobrou pružnost a ohebnost.
Skalpel:
Základní nástroj pro řezání pryžových forem.
Pero pro opravu plísní:
Podobně jako konkrétní elektrickou páječku ji lze použít k opravě defektů v pryžových formách.
Základna vtoku:
Obvykle se na okraj pryžové formy nasadí základna vtoku, která vytvoří rozšířený otvor usnadňující následné vstřikování voskových modelů.
Vulkanizátor gumových forem na šperky:
Zařízení známé také jako lisovací stroj je zařízení pro vytvrzování forem ze surové pryže s nastavitelnou teplotou elektrických topných drátů v horní a dolní přítlačné desce. Horní tlaková deska je spojena se šroubem pro nastavení vzdálenosti a tlaku mezi oběma tlakovými deskami.
Rám formy z hliníkové slitiny
Vulkanizér gumových forem na šperky
2. Základní proces výroby pryžových forem
Prototyp šperku s odlévacím vtokem upněte do pryže, umístěte jej do hliníkového rámu a po stlačení a vulkanizaci zahřátím ve vulkanizátoru pryžové formy na šperky jej vytvarujte. Pryž použitá k výrobě by měla mít vlastnosti, jako je odolnost proti korozi, odolnost proti stárnutí a dobrá pružnost.
2.1 Svařovací voda
Odlitek přivařte k prototypu šperku nebo jej můžete přilepit silným lepidlem.
2.2 Čištění povrchu
Povrch prototypu šperku musí být před tvarováním čistý.
2.3 Odřízněte pryž a vložte ji do krabice
Vyberte si rám z hliníkové slitiny vhodné velikosti a vyřízněte dva kusy surové pryže, které mají stejnou velikost jako krabička z hliníkové slitiny.
Prototyp šperku s přivařeným odlitkem upněte mezi surové pryžové pláty a umístěte jej do rámu z hliníkové slitiny. V případě mezer vystřihněte vhodně velké surové pryžové desky, abyste je vyplnili a zajistili, že mezi prototypem šperku a surovými pryžovými deskami nebudou žádné mezery, a kolem vnitřních okrajů rámečku umístěte kovové hřebíky k upevnění a nakonec rámeček ze slitiny hliníku pevně uzavřete.
Řezání pryže a její vkládání do rámu
2.4 Ohřev a tlakování
Řezání pryže a její vkládání do rámu
Umístěte rám z hliníkové slitiny do předehřátého automatického lisu, zahřívejte a stlačujte jej současně shora i zespodu, přičemž teplota se obvykle reguluje na přibližně 150 ℃, po dobu přibližně 45 minut (čas upravte podle velikosti prototypu šperku a počtu vrstev surových pryžových desek). Po zahřátí a natlakování se surové pryžové desky v rámu z hliníkové slitiny vulkanizují a ztvrdnou. Jakmile forma vychladne, lze pryžovou formu vyjmout.
2.5 Řezání gumové formy
Odstraňte kovové hřebíky použité k upevnění pryžové formy, nakreslete linii řezu od licí brány a pomocí skalpelu rozřízněte pryžovou formu na dva kusy, čímž umožníte vyjmutí prototypu šperku. Řezná plocha je obvykle tvarována do zubů nebo křivek, což pomáhá k těsnějšímu a přesnějšímu uložení obou gumových forem při vstřikování voskového modelu. Při řezání pryžové formy je třeba dbát opatrnosti; čepel skalpelu lze pokapat vodou, aby řezání bylo hladké, a je třeba dbát na to, aby nedošlo k poškrábání vnitřního prototypu šperku, a zajistit, aby pryžová forma zůstala nepoškozená a nerozbalená.
Řezání pryžové fólie
3. Základní postup výroby voskových modelů
Voskové formy na šperky se vyrábějí pomocí pryžových forem, které se v tomto oboru běžně označují jako vstřikování vosku nebo plnění. Voskový materiál lze zvolit z přesného lití granulovaného vosku.
3.1 Vstřikování vosku
K výrobě parafínových modelů obvykle používáme podtlakový stroj na vstřikování vosku. Nejprve nastavte teplotu parafínového tavicího hrnce a trysky, obvykle se kontroluje teplota na 73 ℃ a 75 ℃. Čím nižší teplota, tím menší smrštění vosku. Pokud je teplota vstřikování vosku příliš vysoká, vosk bude vtékat do mezer gumové formy, absorbovat vzduch a během chlazení se ve vosku vytvoří drobné bublinky, což ovlivní celistvost voskové formy. Za druhé, vstřikovací tlak, doba vstřikování a doba odsávání se nastavují podle tvaru formy.
Při injektáži vosku je třeba dbát na následující body: Za prvé, aby bylo zajištěno, že vosk může hladce vyplnit všechny části formy a usnadnit následné odformování voskové formy, měl by být uvnitř gumové formy před vstřikováním nanesen mastek nebo silikonový olej, aby se zajistil určitý stupeň mazání; za druhé, provozní teplota gumové formy je také velmi důležitá. Čím vícekrát je stejná forma použita pro vstřikování vosku, tím je forma teplejší a rychlost tvrdnutí parafínového modelu pomalejší. V této době je třeba před vyjmutím parafínového modelu chvíli počkat.
Ruční vstřikování vosku
3.2 Vyjmutí voskové formy a ořezání detailů
Načasování odstranění voskové formy je třeba dobře kontrolovat; pokud je provedeno příliš brzy, vosk nemusí být zcela ztuhlý a může se snadno deformovat; pokud je provedeno příliš pozdě, může být příliš tvrdý a křehký, takže je náchylný k rozbití při odstraňování. Je třeba s ní zacházet opatrně, aby nedošlo k poškození parafínového modelu. V důsledku problémů při vstřikování vosku se někdy mohou na povrchu voskové formy objevit drobné vady. Po vyjmutí je třeba voskovou formu pečlivě zkontrolovat. Pokud se objeví vzduchové bubliny, skvrny nebo mezery, lze je vhodným způsobem opravit pomocí páječky k přidání vosku a nástrojů k seškrábání. Poté je celá výroba parafínového modelu dokončena.
Poloautomatický vstřikovací stroj na vosk s digitálním displejem
Plně automatický stroj na vstřikování vosku
Sekce II Základní proces výroby silikonových forem
Pokud chcete v malých ateliérech nebo domácích dílnách, které nemají profesionální podmínky pro tvarování, replikovat šperky jednoduchých tvarů nebo drobné předměty, můžete k výrobě forem použít netoxický a zdravotně nezávadný silikon.
1. Chemické a fyzikální vlastnosti silikonu
Silikon, známý také jako silikagel, má anglický název Silica gel; jeho hlavní složkou je oxid křemičitý. Má stabilní chemické vlastnosti a je odolný proti ohni a nízkým teplotám. Obvykle je silikon, s nímž přicházíme do styku, typem vysoce aktivních adsorpčních materiálů, jsou nerozpustné ve vodě a v jakýchkoli rozpouštědlech, jsou netoxické a bez zápachu a mají dobrou pružnost a ohebnost. Silikon se používá s vytvrzovacími prostředky, díky čemuž se pohodlně a snadno tvaruje.
Silikonové výrobky lze na základě procesu lisování rozdělit do následujících kategorií.
(1) Lisování a lisování silikonových výrobků
Jedná se o nejpoužívanější typ v silikonovém průmyslu, který se používá hlavně pro průmyslové díly, zásobníky na led, formy na dorty atd. Existuje také mnoho designových forem a uměleckých děl ze silikonu v uměleckém designu.
(2) Extrudované silikonové výrobky
Většinou se jedná o dlouhé trubky, které lze volně řezat, a běžně se používá ve zdravotnických prostředcích a potravinářských strojích.
(3) Výrobky z tekutého silikonu
Tvoří se vstřikováním silikonu a díky svým měkkým vlastnostem se často používá k výrobě realistických lidských orgánů apod.

Xie Bai、Xie Zhouqiang, Dotkni se mého těla - dům, silikonový、syntetický materiál, 30x30cm, 2011
Xie Bai、Xie Zhouqiang, Dotkni se mého těla - organika, silikon、syntetický materiál, 30x30cm, 2011
2. Standardní metody zpracování silikonu
Silikon je v tekoucím viskózním kapalném stavu, pokud není přidáno žádné vytvrzovací činidlo. Pokud je vyžadováno vytvrzení a tvarování silikonu, je třeba jej smíchat v poměru 100:2 nebo 100:2,5 s vytvrzovacím prostředkem (nebo podle pokynů značky). Vezměte například 100 g silikonu, přidejte asi 2 g vytvrzovacího prostředku a míchejte ve směru hodinových ručiček, aby se vytvrdil. Všimněte si, že vytvrzovací prostředek a silikon musí být míchány rovnoměrně ve stejném směru; některé silikony nemusí vytvrdnout, pokud nejsou míchány rovnoměrně. Za normálních okolností začne silikon tuhnout po půl hodině a tuhne po 2~3 hodinách. Chcete-li proces vytvrzování urychlit, můžete přidat trochu více vytvrzovacího prostředku nebo jej zahřát fénem. Pokud se silikon používá k výrobě forem, doporučuje se pro vyšší úspěšnost odformovat po 12 hodinách. Pokud při míchání silikonu vznikají bubliny, lze je odstranit pomocí vakuové pumpy. Protože je silikon poměrně hustý, pokud potřebujete zvýšit jeho tekutost, můžete přidat silikonový olej v poměru 100:10 a rovnoměrně promíchat.
Běžně používaný silikon je průsvitný a bílý. Pokud chcete změnit barvu silikonu, můžete přidat speciální silikonovou barevnou pastu nebo olejovou barvu a rovnoměrně míchat ve směru hodinových ručiček.
Průsvitný silikon (s vysokou pružností)
Mléčně bílý silikon
3. Základní materiály a nástroje pro výrobu silikonových forem
Potravinářský silikon; silikonové vytvrzovací činidlo; jednorázové plastové kelímky nebo malé plastové misky na vážení a míchání silikonu; jednorázové tyčinky na míchání silikonu a vytváření výpustí pro vodu; plastové bloky nebo pevné kartonové krabice na vytváření kanálků pro nalévání; olejová hlína na fixaci modelů a utěsňování netěsností; průhledná páska nanesená na vnitřní stranu kartonové krabice pro usnadnění hladkého odlévání po ztuhnutí silikonu; nůžky; skalpel; kuchyňský nůž.
4. Proces výroby silikonových forem
4.1 Proces výroby silikonové formy Fat Baby Hand Block Version
1. Připravte modelové bloky pro vstřikování silikonu, olejové hlíny, silikonu a dalších materiálů a nástrojů a obklopte bloky tak, aby vznikl vhodně velký nalévací kanál.
2. Podle požadavků uvedených v návodu k použití značky silikonu odvažte přiměřené množství silikonu a silikonového vytvrzovacího prostředku.
3. Nalijte vytvrzovací prostředek do silikonu a míchejte ve směru hodinových ručiček, aby se vytvrzovací prostředek a silikon rovnoměrně promíchaly; nerovnoměrné promíchání může způsobit, že některé silikony nevytvrdnou.
4. Vezměte přiměřené množství olejové hlíny a přilepte ji na jeden konec modelu.
5. Do dřevěné formy nalijte rovnoměrně rozmíchaný silikon; tentokrát nalijte pouze polovinu množství silikonu a poté přilepte připravený model na jednu stranu formy; část modelu se musí dotýkat silikonu a dávejte pozor, aby se nedotýkal dna a boků formy; model musí být vzdálen ode dna alespoň 6 mm, aby se po ztuhnutí silikonové formy neprodřel.
6. Po upevnění modelu nalijte do formy zbývající silikon tak, aby byl celý model pokryt.
7. Počkejte, až silikon ztuhne; doba tuhnutí se u různých značek silikonu liší. Pokud nespěcháte, doporučuje se vyjmout jej po 12 hodinách, abyste se ujistili, že silikon uvnitř zcela ztuhl a má dobrou pružnost.
8. Pomocí skalpelu nařízněte silikon a dbejte na to, aby linie řezu měla tvar písmene S nebo Z, což může zlepšit uchycení formy. U jednoduchých, malých předmětů není třeba řezat celou silikonovou formu; k vyjmutí modelu stačí vyříznout pouze otvor. 9. V případě, že se jedná o jednoduché, malé předměty, není třeba řezat celou silikonovou formu.
9. Po vyjmutí modelu je silikonová forma dokončena a místo, kde je nanesena olejová hlína, přirozeně tvoří odlévací vtok; poté lze po roztavení odlévacího vosku a jeho vstříknutí do silikonové formy získat malou voskovou ruku, kterou lze následně odlít do kovu metodou ztraceného vosku; do silikonové formy lze také přímo vstříknout pryskyřici, cement, sádru a další formovací materiály a získat tak modely s různou strukturou.
4.2 Výrobní proces vstřikování vosku do silikonových forem pro více kusů papírových krabic
1. Připravte si silikon, vytvrzovací prostředek, elektronickou váhu, papírovou krabičku, jednorázové kelímky, hůlky, chirurgický nůž a další materiály a nástroje.

2. Pro výrobu forem vybírejte zajímavé drobné předměty a dbejte na to, aby jejich struktura a tvar nebyly příliš složité.
3. Jednorázové tyčinky nakrájejte na přiměřeně velké krátké tyčinky, které poslouží jako přívodní kanál vtoku, a pomocí olejové hlíny je přilepte k objektu.
4. Z tvrdého kartonu vyrobte vhodnou velikost odlévací krabice. Pokud je karton příliš malý, nejprve přilepte připravený vtok předmětu na dno a zajistěte jeho bezpečné upevnění, protože tekutý silikon má určitý vztlak. Pokud není bezpečně připevněn, může předmět při nalévání plavat nahoru, což může vést k neúspěšnému vylití formy.
5. Po upevnění předmětu přilepte celou lepenkovou krabici do tvaru. Pokud vnitřek krabice není potažen plastovou fólií a není příliš hladký, můžete vnitřek vyložit průhlednou páskou. Tímto způsobem ji lze po ztuhnutí silikonu snadno odformovat. Zároveň je třeba všechny mezery na vnější straně krabice zakrýt průhlednou páskou, aby se zabránilo vytékání silikonu během nalévání.
6. Počkejte, až silikon ztuhne
7. Vyjměte ztuhlou silikonovou formu a skalpelem ji otevřete, přičemž si všimněte, že řezná linie by měla mít tvar písmene S nebo Z.
8. Po vyjmutí předmětu je silikonová forma kompletní.
9. Po zahřátí odlévacího vosku lihovou lampou jej vstříkněte do silikonové formy a po vychladnutí můžete získat voskový model. Je důležité si uvědomit, že pokud je struktura předmětu poměrně protáhlá nebo má malé detaily, může ruční vstřikování vosku vést k neúplnému voskovému modelu kvůli problémům s tlakem. V takovém případě musíme k vylití voskové formy použít stroj na vstřikování vosku s vakuovým tlakem.