Română 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
العربية 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Polski 
Ελληνικά 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
Cum să faceți matrițe din cauciuc și matrițe din aliaj metalic pentru turnarea bijuteriilor?
Principiile fundamentale și competențele operaționale pentru 5 sarcini tipice
Odată ce modelul original al bijuteriilor este disponibil, poate fi creată o matriță pentru producția în masă. Pe baza caracteristicilor de moliciune și duritate ale materialelor, matrițele pot fi împărțite în matrițe moi și matrițe dure.
Materialele pentru matrițe moi sunt, în general, fabricate din cauciuc elastic, iar proprietățile materialului din cauciuc afectează calitatea matriței din cauciuc. Există multe tipuri de cauciuc pe piață, inclusiv cauciuc natural și cauciuc modificat care utilizează diferiți aditivi. Printre diversele cauciucuri modificate, cauciucul siliconic este utilizat pe scară largă în turnarea bijuteriilor datorită rezistenței sale bune la căldură, proprietăților mecanice, performanței de replicare a modelului original și performanței de demulare a turnării. Cauciucul siliconic trebuie vulcanizat pentru a finaliza reticularea moleculelor de cauciuc, transformând macromoleculele cu structură liniară în macromolecule cu structură de rețea tridimensională, având astfel proprietăți precum elasticitatea, neaderența, rezistența la căldură și insolubilitatea. Pe baza metodei de vulcanizare pot fi împărțite în două categorii principale: cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi înalte și cauciuc siliconic vulcanizat la temperatura camerei. Tipurile și cantitățile de aditivi din cauciucul siliconic variază, ducând la anumite diferențe de performanță. Unele cauciucuri siliconice sunt durabile și elastice, ceea ce face dificilă fisurarea sau deformarea la îndepărtarea matriței de ceară; unele cauciucuri siliconice sunt mai dure și au performanțe mai bune de replicare, dar sunt mai puțin durabile și mai predispuse la fisurare; unele cauciucuri siliconice au o rată de contracție foarte scăzută, ceea ce este mai benefic pentru asigurarea preciziei dimensionale. Selecțiile pot fi făcute în funcție de nevoile reale din timpul producției.
Materialele pentru matrițe dure includ aliaje cu temperatură scăzută, aliaje de aluminiu etc., care sunt modelate prin prelucrare CNC sau transformate în cochilii și apoi turnate cu aliaje cu punct de topire scăzut pentru a obține matrițe pentru bijuterii. Caracteristica principală a acestui tip de matriță este că nu suferă deformări elastice în timpul producerii matriței de ceară, ceea ce poate asigura în mod eficient precizia dimensională și stabilitatea matriței de ceară.
Structura cauciucului siliconic
Tabla de conținut
Secțiunea I Realizarea unei matrițe simple din cauciuc siliconic vulcanizat la temperatură ridicată pentru modelul inelului de argint
1. Cunoștințe de bază
1.1 Cauciuc siliconic și tipurile sale
Cauciucul natural are o elasticitate bună și o rezistență puternică la rupere. Cu toate acestea, datorită numărului mare de legături duble din structura lanțului său principal, ozonul îl deteriorează ușor, ducând la degradare sau reticulare. Prin urmare, acesta nu poate fi utilizat direct și este de obicei obținut prin metode sintetice pentru a produce cauciucuri dienice, acrilice, poliuretanice, polisulfurate și siloxanice.
Cauciucul siliconic se referă la cauciucul al cărui lanț principal este compus alternativ din atomi de siliciu și oxigen, cu, de obicei, două grupe organice atașate la atomii de siliciu. Cauciucul siliconic obișnuit face parte din categoria cauciucurilor siloxanice, compus în principal din segmente siloxanice care conțin metil și o cantitate mică de vinil, după cum se arată în figura 2-1. Introducerea fenilului poate îmbunătăți rezistența cauciucului siliconic la temperaturi ridicate și scăzute, în timp ce introducerea grupelor trifluoropropil și ciano poate spori rezistența la temperatură și la uleiuri. Cauciucul siliconic are performanțe bune la temperaturi scăzute și poate funcționa în continuare sub -55 ℃. După introducerea fenilului, acesta poate rezista la -73 ℃. Rezistența la căldură a cauciucului siliconic este, de asemenea, remarcabilă sub 180 ℃, deoarece poate funcționa pentru o perioadă lungă de timp și își poate menține elasticitatea timp de câteva săptămâni sau mai mult la temperaturi puțin peste 200 ℃, rezistând la temperaturi ridicate instantanee de peste 300 ℃. Acesta poate îndeplini cerințele bine. Cerințele de utilizare a modelelor de bijuterii pentru picioare sunt utilizate pe scară largă în industria bijuteriilor.
1.2 Cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi înalte
Cauciucul siliconic vulcanizat termic are cea mai mare utilizare. Acesta poate fi împărțit în cauciuc metil siliconic, cauciuc metil vinil siliconic (cu cea mai mare utilizare și număr de mărci de produse) și cauciuc metil vinil fenil siliconic (rezistent la temperaturi scăzute și radiații). Alte tipuri includ cauciucul de silicon nitrilic, cauciucul de silicon fluor, etc. Agentul de întărire pentru cauciucul siliconic este siliciul (SiO2-nH2O), care poate fi împărțită în trei tipuri pe baza metodei de producție: silice afumată, silice precipitată și alte forme de silice, fiecare dintre acestea putând fi clasificate în mai multe clase pe baza dimensiunii medii a particulelor. Rezistența cauciucului siliconic brut este foarte slabă, dar adăugarea unei cantități adecvate de siliciu îi poate crește rezistența de peste 10 ori. Se pot obține diferite tipuri de cauciuc în funcție de diferitele grupe laterale. În general, cauciucul siliconic vulcanizat la temperaturi ridicate este clasificat în utilizări generale, tip deformare permanentă la compresie redusă, tip contracție redusă, tip ignifugat, tip rezistent la solvenți, tip la temperaturi ridicate etc., în funcție de utilizare și performanță.
Cauciucul siliconic vulcanizat la temperaturi înalte este fabricat din polisiloxan liniar cu polimeri înalți ( 5000~10.000 segmente de lanț silicon-oxigen) ca cauciuc brut, adăugând materiale de umplutură de întărire, materiale de umplutură incrementale, agenți de control structural și aditivi de îmbunătățire a performanței pentru a pregăti materialul de cauciuc, care este apoi încălzit și vulcanizat pentru a forma un elastomer. Are următoarele caracteristici: ① Este rezistent atât la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi scăzute și poate fi utilizat pe o gamă largă de temperaturi; ② Are o stabilitate termică, o rezistență la radiații și o rezistență la intemperii mai bune decât alte materiale polimerice; ③ Cauciucul siliconic vulcanizat este netoxic, inodor, nu se lipește de țesutul uman și nu este predispus la îmbătrânire sau întărire în timpul depozitării.
1.3 Cauciuc siliconic vulcanizat la temperatură ridicată pentru bijuterii
Cauciucul siliconic are performanțe bune de replicare, elasticitate excelentă și o anumită rezistență. Atunci când este utilizat pentru a face matrițe, după injectarea cerii, elasticitatea matriței permite îndepărtarea ușoară a matriței de ceară, motiv pentru care este utilizat pe scară largă în turnarea bijuteriilor.
În prezent, Castaldo este marca de foi de cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi înalte utilizată în mod obișnuit în industria de turnare a bijuteriilor, după cum se arată în figura 2-2. Acesta conține o anumită cantitate de cauciuc natural modificat, are o flexibilitate bună și o anumită rezistență la rupere, o durată lungă de viață și efecte bune de replicare. Cauciucul intern constă în principal din diclorosilan, care are un lanț molecular flexibil și este rezistent la căldură. Cu toate acestea, are, de asemenea, unele dezavantaje, cum ar fi duritatea mai mare, o mai mare dificultate în eliberarea de mucegai și o rezistență mai scăzută la rupere. Durata sa de viață în producția reală este relativ scurtă, iar costul total este ridicat.
Cauciucul siliconic se va contracta în timpul vulcanizării, astfel încât contracția trebuie să fie luată în considerare la proiectarea dimensiunilor originale. Cauciucul siliconic nu are respirabilitate, ceea ce poate împiedica evacuarea gazelor în timpul injecției cu ceară. Acest lucru poate fi rezolvat prin crearea de linii de aerisire sau găuri în matriță. Modelul trebuie păstrat foarte curat în timpul utilizării, deoarece substanțele străine (cum ar fi pudra de talc, praful etc.) pot crește defectele de suprafață în matrița de ceară, care se vor transfera ulterior la piesele turnate.
1.4 Principalele echipamente și instrumente pentru fabricarea matrițelor din cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi ridicate
Instrumentele obișnuite pentru realizarea matrițelor de cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi înalte includ vulcanizatorul, un cadru de matriță din aliaj de aluminiu, foi de cauciuc, plăci de bază din aluminiu, bisturie, foarfece, clești cu două capete, pensete și stilouri pe bază de ulei.
Dispozitivul pentru suprimarea matriței de cauciuc este un vulcanizator (vulcanizare), care vulcanizează cauciucul de silicon brut la o anumită temperatură și presiune, transformându-l într-un cauciuc întărit dur și elastic.
Vulcanizatorul tradițional este prezentat în figura 2-3, cu componente principale care includ un cadru portic, o bază, un șurub de ridicare, un mâner rotativ, o placă de încălzire cu fir de rezistență și senzor de temperatură și un regulator de temperatură. Acest tip de echipament este operat și controlat în principal manual, este relativ ieftin și poate satisface nevoile urgente de matrițe de cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi ridicate, dar utilizează plăci de aluminiu obișnuite relativ subțiri, ceea ce duce uneori la problema încălzirii neuniforme poate duce la vulcanizarea insuficientă și neuniformă a siliconului; în ceea ce privește controlul, utilizează butoane și butoane obișnuite, care sunt predispuse la deteriorare și funcționare defectuoasă; în plus, nu există ventilatoare de răcire sau dispozitive de protecție, făcând corpul mașinii predispus la supraîncălzire în timpul utilizării.
Odată cu progresul tehnologiei, vulcanizatorul a suferit noi modificări în ceea ce privește structura, funcția și metodele de control, ducând la apariția unor noi stiluri, cum ar fi vulcanizatoarele cu afișaj digital și vulcanizatoarele pneumatice inteligente.
Un vulcanizator tipic cu afișaj digital este prezentat în figura 2-4. Acesta are următoarele caracteristici: utilizează un portic din oțel turnat și o bază din fontă, asigurând o bună rigiditate și stabilitate; dispune de un ecran tactil pentru operare, permițând setarea precisă a temperaturii și a timpului de turnare; utilizează o placă de încălzire din aluminiu turnat; care are o bună rezistență, rigiditate și conductivitate termică; suprafața zonei de lucru este tratată cu sablare pentru a asigura o încălzire mai uniformă, pierderi reduse de energie și o durată de viață mai lungă; un ventilator de răcire este instalat în partea din spate a corpului mașinii, baza nu este umedă, protejând circuitele interne de temperaturi ridicate și este, de asemenea, echipat cu un buzzer și dispozitive de protecție.
Cadrul de turnare este utilizat împreună cu vulcanizatorul. În funcție de numărul de matrițe presate simultan, cadrul de turnare poate fi împărțit în orificii simple, orificii duble și orificii cu patru orificii, după cum se arată în figura 2-6. Materialul utilizat pentru fabricarea cadrului de turnare este de obicei un aliaj de aluminiu, parametrii principali fiind lungimea, lățimea și grosimea cadrului interior.
În general, lățimea cadrului interior este de 47 mm sau 48 mm, iar lungimea este de 73 mm sau 74 mm. La presarea modelelor originale mai mari, lățimea cadrului interior este de 64~70 mm, iar lungimea este de 90 mm sau 95 mm. Pentru modele originale mai mici, poate fi utilizată o combinație de lățime de 40 mm și lungime de 60 mm. În plus față de specificațiile utilizate în mod obișnuit pentru cadrele de turnare, cadrele de turnare speciale cu lungimi și lățimi unice pot fi, de asemenea, personalizate în funcție de caracteristicile produsului.
1.5 Factori care afectează calitatea matrițelor din cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi ridicate
Cauciucul de silicon vulcanizat la temperaturi ridicate este format prin turnare prin compresie, iar metoda sa de fabricație include în principal trei procese cheie - umplerea și presarea cauciucului brut, vulcanizarea și deschiderea matriței. Prin urmare, factorii care afectează calitatea matrițelor din cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi înalte includ în principal calitatea umplerii cauciucului brut, procesul de vulcanizare și calitatea deschiderii matriței, printre altele. Factorii care influențează aceste procese de fabricație trebuie, de asemenea, să fie luați în considerare.
(1) Umplerea și presarea cauciucului brut
① Înainte de umplerea și presarea cauciucului brut, suprafața modelului original trebuie curățată. O suprafață curată poate intra pe deplin în contact cu cauciucul, facilitând replicarea completă și precisă a morfologiei modelului original, rezultând matrițe de cauciuc de înaltă calitate. O suprafață murdară a modelului original poate duce la o calitate slabă a matriței, afectând utilizarea; în același timp, aceasta poate reproduce morfologia murdăriei, cauzând probleme pentru lucrările ulterioare.
② Desenați linia de separație la marginea profilului modelului original. Așa-numita linie de separație este linia de referință pentru poziția în care este separată matrița. Principiul pentru determinarea liniei de separare este ușurința îndepărtării matriței.
③ Atunci când se umple și se presează cauciucul brut, trebuie să se asigure că cauciucul brut învelește complet modelul original înainte de vulcanizare. Prin urmare, este necesar să se selecteze un cadru de matriță de dimensiuni adecvate pe baza dimensiunilor modelului original, să se plaseze modelul original în poziția corespunzătoare pe foaia de cauciuc și să se utilizeze metode precum săparea, obturarea, detalierea, umplerea și peticirea pentru a umple zonele concave, zonele goale și zonele de piatră ale modelului original cu cauciuc, după cum se arată în figura 2-7, asigurându-se că nu există goluri între modelul original și foaia de cauciuc. La umplerea cauciucului brut, aceasta trebuie făcută în aceeași direcție pentru a evita ca cauciucul turnat să fie prea dur, afectând deschiderea și utilizarea ulterioară a matriței. Pentru a se asigura că modelul original se află în stratul din mijloc al foii de cauciuc și pentru a garanta durata de viață a matriței, matrița de compresie necesită de obicei cel puțin patru straturi de foaie de cauciuc. În timpul umplerii și presării cauciucului brut, este important să păstrați foaia de cauciuc, uneltele și mâinile operatorului curate pentru a preveni contaminarea între foi, care ar putea duce la delaminare după vulcanizare. Înainte de vulcanizare, după presarea cauciucului brut în cadrul matriței, cauciucul brut trebuie să fie cu aproximativ 2 mm mai înalt decât cadrul, după cum se arată în figura 2-8, pentru a asigura densitatea matriței după vulcanizare. La umplerea și presarea cauciucului brut, o matriță rotundă cu duză de ceară, cunoscută și sub numele de capac de poartă, ar trebui să fie încorporată în aceasta, conectându-se cu duza de ceară a modelului original, devenind în cele din urmă duza de ceară a matriței de cauciuc.
Figura 2-7 Umplerea cauciucului
Figura 2-8 Cauciucul brut este la 2 mm deasupra cadrului matriței.
④ În prezent, pe piață, pe lângă utilizarea aceluiași tip de folie pentru umplerea cauciucului brut, pot fi combinate și două tipuri de cauciuc. Cele două tipuri de cauciuc utilizate sunt cauciucul galben de înfășurare a miezului (figura 2-9) și cauciucul magenta (figura 2-10), unde cauciucul galben de înfășurare a miezului este utilizat pentru structura internă a bijuteriilor, iar cauciucul magenta servește drept cauciuc structural.
Figura 2-9 Cauciuc galben de înfășurare a miezului
Figura 2-10 Cauciuc magenta
(2) Sulfurizare
Cei trei parametri principali ai procesului de sulfurizare sunt presiunea, temperatura și timpul.
① Presiune. Presiunea în procesul de sulfurizare la temperatură ridicată este exprimată în termeni de presiune. Aplicarea presiunii creează stres, care poate compacta spațiul dintre foaia de cauciuc și modelul original, permițând cauciucului brut să contacteze și să se unească complet, izolând în același timp aerul pentru a preveni bulele în matriță. Intervalul de presiune recomandat este de 5~20Mpa. Presiunea optimă în condiții de lucru relativ fixe poate fi explorată pe baza situațiilor reale și a experienței de lucru. Datorită modificărilor cauciucului, este necesară ajustarea dinamică a presiunii aplicate în timpul procesului de sulfurizare.
② Temperatură. Procesul de sulfurizare constă în reticularea cauciucului brut în cadrul matriței la temperaturi ridicate pentru a-l transforma în cauciuc matur. Dacă temperatura este prea scăzută, poate duce la o sulfurizare insuficientă; dacă este prea ridicată, poate provoca deformarea matriței. Temperatura de sulfurizare variază în funcție de diferitele mărci de foi de cauciuc, iar fiecare tip de cauciuc are o temperatură optimă de sulfurizare la grosimea corespunzătoare, cu un interval de temperatură maximă acceptabilă de 143~173 ℃ și o temperatură tipică de sulfurizare de 150 ℃ , care poate fi ajustată în funcție de recomandările furnizorului de cauciuc. Intervalul de temperatură maximă acceptabilă și temperatura de sulfurizare tipică pot fi ajustate în conformitate cu recomandările furnizorului de cauciuc.
③ Timpul. Viteza de vulcanizare reflectă în mod direct timpul necesar pentru procesul de vulcanizare, iar timpul și temperatura sunt interconectate. Odată ce temperatura de vulcanizare este stabilită, timpul de vulcanizare depinde de grosimea modelului, cum ar fi 30 min pentru o grosime de 12 mm, 45 min pentru o grosime de 18 mm și 75 min pentru o grosime de 36 mm (grosimea maximă recomandată pentru model este de 36 mm). Pentru o grosime fixă a modelului, după îndeplinirea limitelor inferioară și superioară ale temperaturii de vulcanizare, adesea pentru fiecare scădere de 10 ℃, timpul de vulcanizare trebuie prelungit cu 30 min.
Cauciucul este un slab conducător de căldură, iar căldura are nevoie de mult timp pentru a fi condusă la miezul modelului. Presiunea de vulcanizare trebuie ajustată periodic în funcție de temperatură pentru a se asigura că temperatura fiecărei părți a modelului este uniformă și complet vulcanizată. După ce vulcanizarea este completă, îndepărtați rapid matrița de cauciuc și lăsați-o să se răcească în mod natural, după care matrița poate fi deschisă.
(3) Deschiderea formei
Așa-numita deschidere a matriței se referă la procesul de tăiere a matriței de cauciuc în mai multe părți potrivite de-a lungul matriței și a liniei de separare a modelului original după vulcanizare, în funcție de complexitatea formei modelului original, îndepărtarea versiunii originale și obținerea canalului și cavității de injectare a cerii. Scopul deschiderii matriței este de a se asigura că matrița de ceară poate fi îndepărtată fără probleme după ce ceara este injectată în matrița de cauciuc. În fabricile de bijuterii, deschiderea matriței este o sarcină extrem de tehnică. Dacă nu este efectuată corect, aceasta poate duce la bavuri pe matrița de ceară la suprafața de separare în timpul injecției cu ceară sau la deteriorarea modelului original în timpul tăierii matriței. Calitatea deschiderii afectează în mod direct calitatea matriței de ceară, dificultatea operațiunii de îndepărtare a matriței și durata de viață a matriței de cauciuc.
După împărțirea matriței de cauciuc în mai multe părți, aceasta trebuie reasamblată în ansamblu, ceea ce poate duce cu ușurință la o aliniere greșită. Dacă materialul matriței de cauciuc este relativ moale, probabilitatea de dezaliniere este și mai mare. Structurile de poziționare trebuie așezate pe suprafața de tăiere pentru a reasambla cu exactitate structura originală și a asigura alinierea precisă a matrițelor superioare și inferioare în timpul injecției cu ceară. Există, în general, două metode de poziționare: una constă în decuparea unei linii ondulate clar definite, cunoscută și sub denumirea de poziționare pe linie ondulată, după cum se arată în figura 2-11; cealaltă constă în decuparea unei structuri de poziționare concav-convexă la cele patru colțuri ale matriței de cauciuc, cunoscută și sub denumirea de poziționare pe colț, după cum se arată în figura 2-12.
Figura 2-11 Diagrama schematică a poziționării liniei de undă a matriței de cauciuc
Figura 2-12 Poziționarea în patru colțuri a matriței
Decuparea modelului necesită un nivel ridicat de competență tehnică. Matrițele produse de fabricanții de matrițe cu înaltă calificare prezintă puține sau deloc deformări, rupturi sau străfulgerări după injectarea cerii și, în general, nu necesită repararea sau sudarea cerii, ceea ce poate economisi o cantitate semnificativă de timp de finisare și poate îmbunătăți eficiența producției.
În unele cazuri, dacă modelul original are părți decupate, cum ar fi un inel cu o secțiune încastrată în formă de "C" (figura 2-13), utilizarea unei metode de tăiere în două bucăți la deschiderea matriței va prezenta două probleme: una este tăierea de-a lungul laturii, ceea ce înseamnă că originalul este încorporat în matriță. La injectarea ulterioară a cerii și la îndepărtarea matriței de ceară, este necesară o deformare semnificativă a matriței de cauciuc pentru extragere. Matrița de ceară este supusă unui stres considerabil în acest moment, ceea ce o face predispusă la deformare sau chiar rupere. O altă metodă implică tăierea de-a lungul conturului exterior maxim, unde se află linia de separare pe inserție. Acest lucru poate duce cu ușurință la formarea de scântei în timpul injecției cu ceară, crescând costul reparației cu ceară. În plus, la îndepărtarea matriței de ceară, componentele concave vor exercita în continuare o forță semnificativă asupra matriței de ceară, ceea ce continuă să prezinte un risc de rupere și deformare.
2. Implementarea sarcinilor
Sarcina este de a crea o matriță din cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi înalte pentru un model simplu de inel din argint.
(1) Preprocesarea modelului original
Mai întâi, curățați suprafața modelului original al inelului cu etanol anhidru și hârtie fără scame, apoi utilizați un creion pe bază de ulei pentru a trasa o linie de demarcație pe suprafața netedă a marginii exterioare a inelului, după cum se arată în figura 2-15.
(2) Pregătirea pentru umplerea cauciucului
Selectați cadrul de matriță cu două găuri și tăiați foaia de cauciuc brută în blocuri de cauciuc de dimensiuni egale, în conformitate cu dimensiunile de lungime și lățime ale cadrului interior al cadrului de matriță, după cum se arată în figura 2-16.
Figura 2-15 Trasarea liniei de diviziune
Figura 2-16 Bucăți tăiate din foaie de cauciuc brut
(3) Umplerea și comprimarea cauciucului brut
Rupeți folia de protecție de pe foaia de cauciuc brut, stivuiți două foi de cauciuc brut împreună și așezați modelul original al inelului în mijlocul foilor. Introduceți un capac de matriță la capătul matriței modelului original, asigurându-vă că se potrivește perfect cu partea laterală a cadrului matriței, după cum se arată în figura 2-17. Umpleți golurile din jurul modelului original cu o bandă subțire de lipici. Apoi, acoperiți suprafața cu o foaie de cauciuc brut, asigurându-vă că modelul original este intercalat în mijlocul foilor de cauciuc brut și asigurați-vă că foaia de cauciuc brut este cu aproximativ 2 mm mai înaltă decât cadrul matriței, după cum se arată în figura 2-18.
Figura 2-17 Introduceți capacul cartușului
Figura 2-18 Umplerea și presarea cauciucului brut
(4) Vulcanizare
Conectați vulcanizatorul manual la sursa de alimentare, setați temperatura de încălzire la 175 ℃ și porniți comutatorul pentru preîncălzire timp de 30 de minute. După preîncălzire, așezați cadrul matriței umplut cu foi de cauciuc brut între plăcile de încălzire superioară și inferioară, așa cum se arată în figura 2-19. Acționați mânerul rotativ pentru a apăsa plăcile de încălzire strâns pe cadrul matriței și temporizați timp de 30 de minute. La câteva minute după începerea vulcanizării, rotiți mânerul pentru a vă asigura că forța de eliberare cauzată de începerea vulcanizării poate fi compensată imediat.
(5) Deschiderea formei de cauciuc
După ce vulcanizarea este completă, scoateți cadrul matriței din vulcanizator și scoateți matrița de cauciuc din cadrul matriței. Pregătiți-vă să deschideți matrița de cauciuc.
① Răciți matrița de cauciuc presat până când nu mai este fierbinte la atingere, tăiați blițul cu foarfeca, îndepărtați capacul matriței cu un clește cu nas de ac și rupeți coaja carbonizată.
② Așezați matrița de silicon în poziție verticală, cu matrița orientată în sus, și utilizați un bisturiu pentru a tăia de-a lungul liniei centrale a celor patru margini ale matriței de silicon de pe o parte a matriței la o adâncime de 3 ~ 5 mm (poate fi ajustată în funcție de dimensiunea matriței de silicon), tăind cele patru margini ale matriței de silicon.
③ Tăiați primul colț la prima incizie. Mai întâi, tăiați cele două margini drepte la o adâncime de (poate fi ajustată în funcție de dimensiunea matriței de silicon), apoi îndepărtați cu forță marginile drepte tăiate și tăiați de-a lungul a 45° pentru a crea o margine înclinată, formând o structură proeminentă care începe cu un triunghi dreptunghic. În acest moment, cele două jumătăți ale matriței de silicon de la tăiere ar trebui să aibă triunghiuri concave și convexe corespunzătoare care se potrivesc, așa cum se arată în figura 2-20.
④ Urmând pașii anteriori, decupați secvențial cele trei colțuri rămase.
⑤ Deschideți colțul primei tăieturi și folosiți lama pentru a tăia în mod constant de-a lungul liniei centrale spre interior (dacă folosiți o metodă de tăiere curbată, lama trebuie să oscileze într-o anumită curbă pentru a crea o suprafață de tăiere în formă de solzi de pește sau ondulată). În timp ce tăiați, trageți matrița de cauciuc spre exterior. Când vă apropiați de poziția sprue, fiți atent și ridicați ușor matrița de cauciuc cu vârful cuțitului pentru a dezvălui linia de plutire. Apoi, tăiați o față de capăt a cercului exterior al inelului.
⑥ Îndepărtați modelul original al inelului, observând dacă există fire de lipici lipite între modelul original și matrița de cauciuc. Dacă există vreo lipiciune, aceasta trebuie tăiată. Dacă există o rezistență semnificativă la îndepărtarea modelului original, matrița de cauciuc trebuie tăiată în funcție de situație.
(6) Crearea liniilor de ventilație
După ce matrița de cauciuc este deschisă, trebuie trasate linii de aerisire pe matrița de cauciuc pentru a crește ventilația. Observați caracteristicile cavității formate de modelul original, analizați posibilele zone în care se poate acumula aer și, urmând direcția fluxului de ceară, utilizați un bisturiu pentru a trasa mai multe linii care să ajute la expulzarea aerului din cavitate, astfel încât să se poată obține o matriță de ceară completă în timpul injecției de ceară.
(7) Prelucrarea ulterioară
După tăierea matriței de silicon, curățați cavitatea matriței, pulverizați cu un agent de eliberare, reasamblați și scrieți numărul matriței pe suprafața matriței de silicon.
Secțiunea II Producerea unei matrițe din cauciuc siliconic vulcanizat la temperatură ridicată pentru un model de argint cu inel concav
1. Cunoștințe de bază
1.1 Controlul calității bijuteriilor
Bijuteriile tradiționale au funcții de conservare și apreciere a valorii, de înfrumusețare decorativă și de comemorare simbolică. În ochii unor consumatori, purtarea de bijuterii demonstrează puterea financiară a purtătorului, motiv pentru care formele exagerate de bijuterii din aur, cum ar fi lanțurile și inelele din aur supradimensionate, au fost cândva foarte solicitate. Cu toate acestea, bijuteriile s-au dezvoltat odată cu civilizația umană și sunt strâns legate de tendințele sociale și de atmosfera culturală. Pentru a face bijuteriile mai accesibile consumatorilor și mai ușor de purtat, limitarea calității acestora a devenit direcția principală. O analiză detaliată relevă următoarele motive.
(1) Cerința privind ușurința bijuteriilor
În dinastia Ming, Zhang Cunshen a consemnat în "Revised and Expanded Elegant and Popular Sayings": "În antichitate, coroana purtată de bărbați era considerată bijuterie". Cu alte cuvinte, inițial, bijuteriile se refereau la articolele purtate pe cap, care, în mod natural, nu puteau fi prea grele. În plus, pe măsură ce timpul a avansat, oamenii și-au dat seama că bijuteriile trebuie să se asorteze cu hainele purtate, iar bijuteriile ușoare pot servi drept ornamente decorative fără a aduce noi probleme purtătorului. Textura ușoară poate evidenția delicatețea bijuteriilor, făcându-le iubite de oameni.
(2) Cererea de prețuri unitare a grupurilor de consumatori
În primele etape ale societății umane, deținerea de bijuterii era un privilegiu al nobilimii și un simbol al statutului. Aceste persoane dețineau averi substanțiale și, în mod natural, nu acordau prea multă atenție costului bijuteriilor. Cu toate acestea, pe măsură ce bijuteriile au devenit mai populare și mai accesibile, consumatorii au devenit din ce în ce mai sensibili la prețuri. Bijuteriile sunt confecționate în cea mai mare parte din metale prețioase, al căror preț este stabilit în funcție de karat, iar prin controlul calității bijuteriilor este posibilă gestionarea mai directă a costului, ceea ce face ca acesta să fie mai ușor de acceptat de către consumatori.
(3) Necesitatea ca întreprinderile producătoare de bijuterii să standardizeze producția
Un proces de producție standardizat pentru bijuteriile din metale prețioase poate îmbunătăți calitatea produselor și poate controla costurile de exploatare. Limitarea calității bijuteriilor permite o estimare mai precisă a materialelor utilizate și ajută la menținerea unei calități constante între diferitele loturi de produse de bijuterii, prevenind discrepanțele semnificative de calitate datorate operatorilor diferiți.
1.2 Modalități de a limita greutatea bijuteriilor
Odată cu diversificarea designului bijuteriilor, există cereri mai mari pentru efectul tridimensional al decorațiunilor. Din ce în ce mai multe modele de bijuterii încorporează structuri ondulate pentru a obține efectul tridimensional dorit, crescând dimensiunile materialelor și calitatea bijuteriilor. Pentru a realiza bijuterii cât mai variate din punct de vedere structural, fără a depăși limitele de calitate, designerii și artizanii de bijuterii au promovat dezvoltarea structurilor concave în bijuterii. Atunci când adâncimea concavă este semnificativă, aceasta poate crea un spațiu de adâncitură excesiv; în acest moment, adăugarea unui design cu bază de plasă poate reduce percepția vizuală a adânciturii și îmbunătăți estetica. În plus, creșterea bazei ochiurilor poate proteja eficient pietrele prețioase, făcându-le mai puțin predispuse la deteriorare sau pierdere, după cum se arată în figura 2-21.
Pentru bijuteriile cu structuri concave sau structuri cu baze de plasă, pentru a asigura o eliberare lină, este necesar un tratament de deschidere a fundului atunci când matrița de lipici este eliberată în timpul presării matriței de lipici. În cazul structurilor cu bază de plasă, partea de bază de plasă trebuie separată de corpul principal al bijuteriei pentru realizarea matriței. După producerea diferitelor componente separat, baza de plasă este apoi sudată înapoi în timpul procesului de finisare pentru a restabili structura bazei de plasă.
După presarea modelului pentru a se asigura că matrița de ceară nu este continuu cerată în timpul extracției ulterioare a cerii, poate fi necesară efectuarea unui tratament de deschidere inferioară. Așa-numita deschidere inferioară implică tăierea profundă a întregii circumferințe de-a lungul cercului interior al bijuteriei atunci când se eliberează matrița de clei, tăind aproape de suprafața inferioară fără a tăia prin ea. Întorcând matrița de cauciuc și îndoind-o spre tăietură cu degetele de pe ambele părți, se poate observa tăietura circumferențială a cercului interior, precum și semnele de tăiere de pe luneta și piesele capului (deoarece nu este tăiată prin interior, cauciucul rămas se întinde pentru a forma semne puțin adâncite și puțin adâncite). Tăiați de-a lungul acestor marcaje până la poziția corespunzătoare a șnecului, apoi tăiați o bandă paralelă cu șnecul cu o lățime și o lungime apropiate. În acest punct, fundul formează o formă asemănătoare unei ciuperci, permițând părții interioare a inelului să fie scoasă din fundul tăiat, formând un bloc mobil. Această operațiune se numește tăierea blocului mobil al matriței de cauciuc, după cum se arată în figura 2-22. O astfel de matriță de cauciuc poate extrage cu succes matrița de ceară numai după injectarea cerii. Pentru unele structuri mai complexe, poate fi necesară și utilizarea unei metode de exfoliere pentru a extrage matrița și a recupera modelul original. Unele structuri pot necesita, de asemenea, ca piesa mobilă să fie împărțită în mai multe bucăți; blocul mobil extras din exteriorul matriței de cauciuc se numește, de obicei, bloc mobil extern, în timp ce blocul mobil prins în interiorul matriței de cauciuc se numește bloc mobil intern.
Figura 2-21 Inel diamantat cu suport de plasă
Figura 2-22 Tăiați piesa mobilă a matriței din cauciuc
Copywrite @ Sobling.Jewelry - Producător de bijuterii personalizate, fabrică de bijuterii OEM și ODM
2. Implementarea sarcinilor
Această sarcină este de a crea o matriță din cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi ridicate pentru modelul argintiu al inelului concav.
(1) Preprocesarea modelului original
Curățați modelul original al inelului concav (figura 2-23) cu etanol anhidru și hârtie care nu lasă scame și trasați o linie de separație pe marginea unei părți a conturului.
(2) Pregătirea pentru umplerea cauciucului
Selectați cadrul matriței cu două găuri și tăiați foaia de cauciuc brută în blocuri de cauciuc de dimensiuni egale pe baza dimensiunilor de lungime și lățime ale cadrului interior al matriței.
(3) Umplerea și comprimarea cauciucului brut
Apăsați modelul original de inel concav în centrul foii de cauciuc, decupați benzi mici de cauciuc și umpleți spațiile libere. Utilizați capacul tubului de turnare ca tranziție între cadrul matriței și tubul de turnare al modelului original de inel. Operațiunea este aceeași ca la pasul 3 de la punctul 2.1.3.
(4) Vulcanizare
Un vulcanizator automat este utilizat pentru presarea matriței de cauciuc. Preîncălziți echipamentul în prealabil și, după preîncălzire, plasați cadrul matriței în vulcanizator (Figura 2-24), setați temperatura de încălzire a matrițelor superioară și inferioară la 175 ℃ și creșteți treptat presiunea la 550kPa în funcție de viteza de încălzire a echipamentului. Mențineți această presiune timp de 40 de minute, după cum se arată în figura 2-25.
Figura 2-24 Introduceți cadrul matriței în vulcanizator
Figura 2-25 Setarea parametrilor
(5) Deschiderea formei
După vulcanizarea completă, scoateți cadrul matriței din vulcanizator și scoateți matrița de cauciuc din cadru. Mai întâi, utilizați o foarfecă pentru a tăia excesul de bliț din jurul marginilor matriței de cauciuc. Utilizați un bisturiu pentru a tăia patru colțuri de-a lungul marginii matriței de cauciuc și apoi despărțiți-o în două bucăți de-a lungul liniei de separare, așa cum se arată în Figura 2-26. Pentru operațiuni specifice privind deschiderea matriței, consultați Pasul 5 din Secțiunea 2.1.3.
(6) Deschiderea piesei mobile
Concava interioară în formă de C nu poate fi îndepărtată direct, astfel încât trebuie deschisă o piesă mobilă. Tăiați adânc de-a lungul întregii circumferințe a inelului interior, făcând incizia aproape de suprafața inferioară. Întoarceți matrița de cauciuc și folosiți degetele pentru a îndoi ambele părți ale matriței de cauciuc spre direcția inciziei. Puteți observa incizia circumferențială a inelului interior, precum și urmele inciziilor lunetei și ale părții capului. Tăiați de-a lungul acestor urme până la poziția corespunzătoare a matriței. Tăiați o bucată din partea lunetei ca piesă mobilă interioară, apoi tăiați o bucată din partea inelului interior al inelului concav ca piesă mobilă exterioară (figura 2-27).
(7) Deschiderea conductei de aerisire
După tăierea matriței de cauciuc, utilizați un bisturiu pentru a trasa linia de aerisire pe matrița de cauciuc. Consultați pasul 6 din secțiunea 2.1.3 pentru detalii.
(8) Prelucrarea ulterioară
Curățați cavitatea matriței, pulverizați cu un agent de dezlipire, asamblați și scrieți numărul matriței pe suprafața matriței.
Secțiunea III Producția de matrițe din cauciuc vulcanizat la temperaturi înalte pentru verigi mici perforate Model de argint
1. Cunoștințe de bază
(1) Lanț de bijuterii
Bijuteriile cu lanț sunt un tip important de bijuterii, compuse de obicei din unul sau mai multe lanțuri, care sunt formate prin combinarea repetată a mai multor unități de bază pentru a crea o anumită lungime. În funcție de locul decorativ, bijuteriile cu lanț pot fi împărțite în coliere, brățări, lanțuri de talie, brățări de gleznă, broșe etc. Unitățile de bază sunt cunoscute și sub denumirea de verigi de lanț. Designul divers al verigilor lanțului permite diverse prezentări ale bijuteriilor cu lanț. O caracteristică importantă a bijuteriilor din lanț este capacitatea sa de a se îndoi în mod natural în funcție de forma poziției de purtare, iar această funcționalitate se bazează pe proiectarea gradelor de libertate dintre verigile lanțului în structura lanțului. Structurile comune includ structura de încrucișare (figura 2-28), structura de încrucișare cu arc și traversă (figura 2-29) și structura cu balamale (figura 2-30).
Figura 2-29 Structura arcului limbii și a încuietorii traversei
Figura 2-30 Structura balamalei
(2) Caracteristicile modelului de structură articulată
Producția de loturi poate fi realizată prin crearea de inele pentru verigile de lanț cu structuri care se întrepătrund. Pentru verigile de lanț cu o structură de blocare a arcului limbii și a traversei, reproducerea și producția pe loturi pot fi realizate, de asemenea, prin presarea matrițelor de cauciuc. În mod similar, se speră că structura balamalei poate fi reprodusă pentru producția pe loturi în vederea îmbunătățirii eficienței producției. Structura balamalei include balamaua și butoiul balamalei. Balamaua poate fi pregătită în dimensiuni corespunzătoare prin tragerea firelor, în timp ce cilindrul balamalei trebuie să formeze o structură goală în timpul presării matriței de cauciuc, ceea ce este dificil de realizat. Principalele provocări în acest caz sunt de două feluri: ① cauciucul siliconic este dificil de umplut butoiul Hinge, rezultând o structură incompletă după vulcanizare; ② chiar dacă cauciucul siliconic este umplut în butoiul Hinge, după tăierea matriței de cauciuc, știfturile mici din cauciuc siliconic nu pot reveni la pozițiile lor inițiale, iar atunci când se injectează lichidul de ceară, acestea vor fi deplasate de lichidul de ceară, făcând imposibilă reproducerea modelului original după ceară.
O metodă comună de rezolvare a acestor două provocări este preinstalarea unor pini de oțel detașabili în interiorul cilindrului balamalei în timp ce se presează matrița de cauciuc. După decuparea matriței de cauciuc, știfturile de oțel preinstalate ocupă poziția goală. După injectarea cerii, știfturile de oțel pot fi îndepărtate, permițând extragerea completă a matriței de ceară, care are o structură goală a butoiului cu balamale.
2. Implementarea sarcinilor
Această sarcină este de a produce matrițe din cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi ridicate pentru modelul de verigi de lanț de argint cu găuri mici de cotitură.
(1) Preprocesarea modelului original
Curățați modelul original al verigii cu găuri de strunjire mici (figura 2-31) cu etanol anhidru și hârtie care nu lasă scame și trasați linia de separare de-a lungul marginii conturului cu un creion pe bază de ulei.
(2) Pregătirea pentru umplerea cauciucului
Selectați un cadru de matriță cu patru găuri și tăiați foaia de cauciuc brut în blocuri de cauciuc de dimensiuni egale, în conformitate cu dimensiunile de lungime și lățime ale cadrului interior al matriței.
(3) Introducerea știftului în butoiul balamalei
Introduceți știftul cu cap mare în cilindrul balamalei, asigurându-vă că trece prin întregul cilindru al balamalei și lăsați capătul știftului aproape de marginea matriței de cauciuc, așa cum se arată în Figura 2-32.
(4) Umplerea și presarea cauciucului brut
Așezați modelul original în mijlocul foii de cauciuc, tăiați fâșii mici de cauciuc și umpleți capacele matriței. Utilizați capacul sprue ca un cadru de matriță și tranziția sprue a lanțului modelului original.
(5) Vulcanizare
Un vulcanizator automat este utilizat pentru a presa matrița de cauciuc. Deschideți echipamentul în prealabil pentru preîncălzire și, după finalizarea preîncălzirii, plasați cadrul matriței în vulcanizator.
(6) Deschiderea formei de cauciuc
După ce vulcanizarea este completă, scoateți cadrul matriței din vulcanizator și scoateți matrița de cauciuc de pe cadrul matriței. Mai întâi, utilizați o foarfecă pentru a tăia excesul de bliț din jurul marginii matriței de cauciuc. Utilizați un bisturiu pentru a tăia patru colțuri de-a lungul marginii matriței de cauciuc, apoi împărțiți-o în două bucăți de-a lungul liniei de separare. Consultați pasul 5 din secțiunea 2.1.3 pentru deschiderea matriței de cauciuc. După tăierea matriței de cauciuc, localizați poziția știftului cu cap mare și tăiați o crestătură în matrița de cauciuc pentru a expune un capăt al știftului cu cap mare pentru a facilita introducerea și scoaterea acestuia, după cum se arată în figura 2-33. Odată ce matrița de cauciuc este deschisă, scoateți știftul cu cap mare și îndepărtați modelul original. În cazul în care există obstacole la scoaterea modelului original, mucegaiul de cauciuc trebuie să fie tăiat în funcție de situația reală.
(7) Deschiderea conductei de aerisire
După tăierea matriței de cauciuc, trasați linia de aerisire pe matrița de cauciuc. Consultați pasul 6 din secțiunea 2.1.3 pentru detalii.
(8) Prelucrarea ulterioară
După cum se arată în figura 2-34, curățați cavitatea matriței, pulverizați cu un agent de dezlipire, asamblați și scrieți numărul matriței pe suprafața matriței.
Secțiunea IV Realizarea unei matrițe din cauciuc siliconic vulcanizat la temperatura camerei pentru modelul din rășină imprimat 3D
1. Cunoștințe de bază
(1) Caracteristici ale modelului de rășină imprimată 3D
Materialul utilizat pentru versiunile de rășină de imprimare 3D este rășină fotosensibilă fotopolimerizabilă pentru prototipuri rapide, compusă în principal din prepolimeri, diluanți reactivi, fotoinițiatori etc.
Prepolimerii sunt componentele de bază ale rășinilor fotosensibile, servind drept structură de bază polimerizată, cu o greutate moleculară de obicei între 1000~5000. Sunt compuși cu grupe funcționale reactive, incluzând în principal mai multe tipuri, cum ar fi rășini epoxidice modificate cu acrilat, poliesteri nesaturați, poliuretani și sisteme de rășini fotopolimerizabile tiol/alchene, cum ar fi diacrilat de bisfenol A etoxilat, eter de dietilenglicol de trimetilenglicol și metacrilat de 3,4-epoxi-ciclohexil-metil-3', 4'-ciclohexil, etc. Acrilații (metacrilat) polimerizează rapid și au o rezistență ridicată, fiind utilizați pe scară largă; eterii vinilici, ca monomeri nesaturați, au o reactivitate ridicată și sunt capabili să sufere polimerizare radicalară liberă, polimerizare cationică și copolimerizare alternantă complexă cu transfer de sarcină, având în același timp caracteristici precum reactivitate ridicată, toxicitate scăzută, miros redus și vâscozitate ridicată; monomerii epoxidici pot fi supuși polimerizării cationice cu deschidere inelară sub acțiunea luminii, cu o rată de contracție a polimerizării mai mică decât cea a rășinilor pe bază de acrilat (metacrilat).
Diluanții reactivi îndeplinesc două funcții principale: în primul rând, diluează prepolimerii cu vâscozitate ridicată și, în al doilea rând, participă la reacția de reticulare prin întărire cu prepolimerii. Diferențele dintre diluanții reactivi pot afecta viteza de fotopolimerizare a rășinii și performanța de întărire. Acestea conțin în general legături duble C=C sau grupări epoxidice. Oxiranul este un monomer eteric ciclic cu legături duble și grupe epoxidice și poate suferi polimerizare cationică cu deschidere inelară sub acțiunea luminii și este utilizat în mod obișnuit ca diluant reactiv.
Fotoinițiatorii, cunoscuți și sub denumirea de fotosensibilizatori sau agenți de fotopolimerizare, sunt o clasă de compuși care pot absorbi energie la anumite lungimi de undă în regiunea ultravioletă (250~420nm) sau în regiunea luminii vizibile (400~800nm), generând radicali liberi, cationi etc., inițiind polimerizarea monomerilor și întărirea reticulării. Mecanismul de acțiune al fotoinițiatorilor include în principal trei tipuri: transfer de energie, abstracție de hidrogen și formare de complexe cu transfer de sarcină. În funcție de mecanismul de inițiere, aceștia pot fi împărțiți în fotoinițiatori radicali liberi și fotoinițiatori cationici. Fotoinițiatorii radicali liberi sunt în principal benzoina și derivații săi, benzoilul și derivații săi, acetofenona și derivații săi, benzil cetona sau compușii heterociclici aromatici cetonici etc.; fotoinițiatorii cationici includ în principal sărurile de aril diazoniu, sărurile de iodoniu lactic, sărurile de triaril sulfoniu și sărurile de aril ferocen, printre altele.
În prezent, versiunea originală realizată cu ajutorul tehnologiei de imprimare DLP utilizează adesea rășină fotopolimerică lichidă cu vâscozitate redusă, care se caracterizează printr-o viteză de întărire rapidă, precizie ridicată, duritate ridicată, conținut scăzut de cenușă, fără reziduuri și efecte bune de turnare cu ceară pierdută, permițând imprimarea continuă de lungă durată fără a se lipi de fund. Prin ajustarea compoziției sale, aceasta se poate adapta la diferite scenarii de aplicare. De exemplu, rășina de ceară turnabilă 40% cu material de umplutură din ceară și rășina de ceară turnabilă cu material de umplutură din ceară 20% au un conținut de cenușă mai mic de 0,1% după ardere, ceea ce le face potrivite pentru turnarea directă folosind matrițe din gips. În schimb, rășina Form labs High Temp are un modul de tracțiune de 0,75GPa și un modul de flexiune de 0,7GPa. După înmuiere în ulei mineral și alte medii timp de 24 de ore, cantitatea de umflare este mai mică de 1%, ceea ce o face potrivită pentru presarea formelor complexe cu matrițe din cauciuc siliconic vulcanizat la temperatura camerei.
(2) Cauciuc siliconic vulcanizat la temperatura camerei (RTV)
Cauciucul siliconic vulcanizat la temperatura camerei se referă la cauciucul siliconic care se poate vulcaniza la temperatura camerei. De obicei, lanțurile sale moleculare au grupe active precum hidroxil și vinil la ambele capete și au o greutate moleculară relativ scăzută. Două tipuri sunt cauciucul siliconic vulcanizat la temperatura camerei cu un singur component (RTV-1) și cauciucul siliconic vulcanizat la temperatura camerei cu două componente (RTV-2).
Materialele utilizate pentru matrițele de compresie pentru bijuterii aparțin de obicei RTV-2, caracterizat printr-un timp de lucru lung, o fluiditate bună și o vâscozitate scăzută înainte de întărire. Materialul adeziv se prezintă ca un lichid curgător împărțit în A și B, două componente. Se amestecă adezivul A și B în conformitate cu raportul de masă de 1:1 și se amestecă uniform, apoi se toarnă în cadrul matriței pentru bijuterii pregătit, polimerizându-se la temperatura camerei sau cu căldură. Matrița polimerizată are o anumită rezistență și rezistență la rupere, îndeplinind cerințele de performanță pentru matrițele de bijuterii, dar există un anumit decalaj în comparație cu cauciucul siliconic polimerizat la temperaturi înalte, după cum se arată în tabelul 2-7.
Tabelul 2-7 Comparație între proprietățile cauciucului siliconic vulcanizat la temperatura camerei și ale cauciucului siliconic vulcanizat la temperatură ridicată
| Tip cauciuc siliconic | Timp de vulcanizare / min | Timp de funcționare | Temperatura de vulcanizare | Rezistența la rupere /(kN , m-1) | Rezistența la tracțiune | Rata de contracție a liniei /% | Durata depozitării /ani |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cauciuc siliconic vulcanizat la temperatura camerei | >240 | În termen de 30 de minute de la amestecarea cauciucului | Temperatura camerei, dacă este încălzită, nu trebuie să depășească 130 ℃ | 20 〜 35 | 6 〜 8 | 0.1 | 5 |
| Cauciuc siliconic vulcanizat la temperaturi înalte | 30 〜 75 | Fără limită de timp | 143 〜 173℃ | 40 〜 55 | 10 〜 12.5 | 0.1 | 10 |
2. Implementarea sarcinilor
Această sarcină utilizează cauciuc siliconic vulcanizat la temperatura camerei pentru a crea o matriță a modelului original din rășină imprimată 3D.
(1) Preprocesarea modelului original
Se curăță suprafața modelului original din rășină cu etanol anhidru și hârtie care nu lasă scame și se trasează linia de separare pe suprafața netedă a conturului său maxim cu un creion pe bază de ulei.
(2) Pregătirea cadrului matriței și a cauciucului siliconic lichid
Se selectează un cadru de matriță adecvat în funcție de dimensiunea modelului original din rășină, se fixează capătul canalului de scurgere al modelului original pe capacul canalului de scurgere și se utilizează adeziv topit la cald pentru a fixa capacul canalului de scurgere pe marginea cadrului de matriță, așa cum se arată în Figura 2-35, asigurându-se că spațiile din jurul modelului original sunt aproximativ egale. Acesta este suspendat în centrul cadrului matriței. În același timp, adezivul topit la cald este utilizat pentru a fixa folia inferioară pe marginea inferioară a cadrului matriței, sigilând-o complet. Estimați cantitatea de cauciuc siliconic pe baza dimensiunii cadrului matriței și utilizați un cântar electronic pentru a cântări cantități egale de cauciuc A și B.
(3) Amestecarea cauciucului
Turnați pe rând cauciucul A și cauciucul B într-un recipient din oțel inoxidabil și utilizați o baghetă de sticlă pentru a agita continuu gelul într-o direcție, pentru a vă asigura că este amestecat uniform, așa cum se arată în figura 2-36.
Figura 2-35 Fixarea modelului original
Figura 2-36 Agitarea coloidului
(4) Extracția în vid
După agitare, introduceți lichidul gel în aparatul de vid (figura 2-37). Inițial, vor apărea multe bule; controlați cu atenție nivelul de vid pentru a preveni revărsarea lichidului gel din recipient. Atunci când bulele din lichidul gel scad semnificativ, puteți opri extracția prin vid.
(5) Injectarea cauciucului
Se toarnă cauciucul siliconic lichid vidat în cadrul matriței, acoperind complet modelul original, după cum se arată în figura 2-38, și se verifică dacă modelul original din rășină s-a deplasat. Apoi, cadrul matriței poate fi plasat înapoi în mașina de vidat pentru continuarea extracției prin vid. După finalizare, în funcție de cantitatea de cauciuc siliconic, adăugați cauciuc siliconic după cum este necesar. Dacă apar bule la suprafață, acestea pot fi înțepate cu un ac.
Figura 2-37 Mașină de vidat cu capac de protecție împotriva prafului
Figura 2-38 Injectarea cauciucului
(6) Vulcanizare
Așezați cadrul matriței cu cauciuc injectat pe platformă și lăsați-l să stea timp de 4 ore pentru vulcanizare. Timpul de vulcanizare poate fi prelungit corespunzător la 6 ~ 12 ore în funcție de condițiile reale.
(7) Deschiderea formei
Matrița poate fi îndepărtată după întărirea completă a cauciucului siliconic lichid. Operațiunea este aceeași ca la pasul (5) din Capitolul 2 din secțiunea I
(8) Deschiderea conductei de aerisire
Pentru detalii privind operațiunea, consultați pasul (6) în Capitolul 2 din secțiunea I
(9) Prelucrarea ulterioară
Pentru detalii privind tăierea matriței, consultați pasul (7) în Capitolul 2 din secțiunea I
Secțiunea V Producția de matrițe din aliaj pentru modelul de ceară cu pereți subțiri și suprafață netedă mare
1. Cunoștințe de bază
1.1 Bijuterii cu pereți subțiri și suprafață netedă mare
Bijuteriile cu pereți subțiri și suprafețe netede mari sunt adesea întâlnite în produsele de bijuterii. Pentru acest tip de produs, producția în masă necesită, de asemenea, crearea de matrițe. Cu toate acestea, matrițele din cauciuc siliconic vulcanizat la temperatură ridicată și matrițele din cauciuc siliconic vulcanizat la temperatura camerei sunt potrivite pentru realizarea modelelor acestui tip de bijuterii, în principal din următoarele motive.
(1) Matrițele din cauciuc siliconic sunt matrițe flexibile care se vor deforma într-o anumită măsură în timpul utilizării. Pentru bijuteriile de dimensiuni mici, o ușoară deformare nu produce un efect vizual notabil. Cu toate acestea, suprafața netedă mai mare acumulează deformări pentru bijuteriile mari lustruite, ceea ce duce la o abatere semnificativă de la original, care nu poate îndeplini cerințele de producție.
(2) Bijuteriile cu pereți subțiri cu suprafață netedă mare, datorită suprafeței sale mari și subțiri, pot determina solidificarea prematură a cerii în timpul procesului de injectare a cerii, împiedicând-o să umple cavitatea. Acest lucru duce la modele de ceară incomplete. Pentru a rezolva această problemă, se obișnuiește să se crească presiunea de injectare a cerii pentru a accelera procesul de umplere. Cu toate acestea, cavitățile plate mari din matrița de cauciuc sunt dificil de etanșat la margini sub presiune ridicată, ceea ce face ca ceara injectată să se scurgă cu ușurință de-a lungul marginilor, formând un bliț.
Din motivele de mai sus, matrițele flexibile nu pot îndeplini cerințele de calitate a producției pentru acest tip de bijuterii. În acest moment, matrițele rigide pot rezolva eficient cele două probleme menționate mai sus, oferind avantaje semnificative la crearea modelelor pentru acest tip de bijuterii, după cum se detaliază mai jos.
(1) Nu este ușor de deformat Odată ce matrița rigidă este finalizată. Se poate obține un model de ceară calificat atâta timp cât ceara poate umple cavitatea.
(2) Matrițele rigide au o capacitate mai mare de a rezista la presiunea aerului. Să presupunem că presiunea de injectare a cerii este crescută pentru a asigura umplerea lichidului de ceară. În acest caz, astfel de matrițe pot distribui uniform presiunea, evitând astfel generarea de scântei în zone localizate.
În prezent, materialele care pot fi utilizate pentru fabricarea matrițelor rigide pentru bijuterii includ în principal aliaje de aluminiu și aliaje cu temperatură scăzută, care compensează neajunsurile tehnologiei tradiționale de injectare a cerii în matrițe de cauciuc, cum ar fi deformarea ușoară, calitatea instabilă, grosimea inconsecventă, contracția ușoară, luminozitatea insuficientă și tendința de a produce straturi flash și gheare incomplete.
1.2 Aliaj de aluminiu
Aliajele de aluminiu sunt utilizate pe scară largă în producția de matrițe sau structurile principale ale matrițelor, ceea ce este legat de avantajele matrițelor din aliaj de aluminiu, detaliate mai jos.
(1) Densitatea aliajelor de aluminiu este de obicei de 2,63 ~ 2,85 g / cm3, face ca matrițele să fie mai ușoare după producție, ceea ce este convenabil pentru operatori și reduce intensitatea muncii.
(2) Suprafața aliajului de aluminiu prelucrat este plată și netedă, cu precizie dimensională garantată, asigurând calitatea matrițelor de ceară produse.
(3) Aliajul de aluminiu are o rezistență excelentă la coroziune, ceea ce îl face mai puțin susceptibil la oxidare și coroziune în mediul de lucru, asigurând astfel stabilitatea calității matriței.
(4) Aliajul de aluminiu are o plasticitate bună și distribuie uniform stresul, permițând dispersarea uniformă a presiunii de injectare a cerii atunci când se fac matrițe de ceară.
(5) Aliajul de aluminiu are o bună conductivitate termică, care ajută lichidul de ceară să se răcească rapid după injectare, ceea ce duce la o performanță mai bună a modelului de ceară.
Matrițele din aliaj de aluminiu pot realiza un ansamblu complet de blocuri din aliaj de aluminiu prin proiectarea structurală și utilizarea unei cochilii din aliaj de aluminiu cu o structură centrală. Structura de bază poate utiliza fie aliaje cu temperatură scăzută, fie cauciuc siliconic. Matrițele din aliaj de aluminiu cu structuri de bază din cauciuc siliconic (figura 2-39) utilizează pe deplin performanțele excelente de modelare ale cauciucului siliconic, asigurând în același timp rigiditatea matriței.
1.3 Aliaje pentru temperaturi scăzute
Aliajele cu temperatură joasă, cunoscute și sub denumirea de aliaje cu punct de topire scăzut sau fuzibile, sunt aliaje binare sau multielementare compuse în principal din metale precum plumb, cadmiu, zinc, staniu și bismut. Ele se caracterizează printr-o culoare albăstruie-gri sau alb-argintie, puncte de topire scăzute, ușurință în topire și turnare, textură moale și ușurință în cioplire. Matrițele metalice pentru bijuterii realizate din aliaje cu temperatură scăzută au mai multe avantaje, inclusiv injectarea rapidă a cerii, unghiuri clare, suprafețe netede și inscripții și modele clare.
Din motive de sănătate, în etapele de producție și prelucrare nu se mai utilizează aliaje care conțin elemente metalice toxice precum plumbul și cadmiul. În prezent, se utilizează în principal aliajul staniu-bismut, care are un punct de topire care poate fi ajustat într-o gamă largă, poate fi ușor turnat, are un proces de turnare simplu, are un ciclu scurt și necesită mai puțin timp de prelucrare. Cu toate acestea, aliajele de temperatură joasă au duritate scăzută și rezistență slabă la uzură, afectând durata de viață și eficiența acestora, iar costul materialului este, de asemenea, relativ ridicat. Prin urmare, acesta este adesea utilizat ca material structural de bază asociat cu învelișuri din aliaj de aluminiu. Figura 2-40 prezintă o matriță rigidă pentru o piesă decorativă, care utilizează aliaj de aluminiu ca înveliș și aliaj de staniu-bismut ca material structural de bază.
2. Implementarea sarcinilor
Această sarcină utilizează matrițe din aliaj pentru a finaliza fabricarea matrițelor de pandantive netede mari cu pereți subțiri.
(1) Analiza structurii modelului original
După cum se arată în figura 2-41, modelul original al pandantivului neted mare cu pereți subțiri are o structură neregulată, circulară, plată, cu un model pe față și un model concav pe spate.
(2) Material de tăiere
În funcție de dimensiunea pandantivului, trebuie realizate două blocuri din aliaj de aluminiu de dimensiuni adecvate, așa cum se arată în figura 2-42, pentru matrițele superioară și inferioară.
(3) Matrițe de prelucrare
În conformitate cu desenele de prelucrare corespunzătoare obiectului fizic original, compilați datele de prelucrare și, pe baza situației reale a modelului original, pregătiți datele de prelucrare pentru partea din față și din spate a modelului original. Este important de reținut că informațiile privind modelul de pe matriță corespund modelului original în relief. Pe baza structurii pandantivului, prestabiliți poziția modulului accesoriu, după cum se arată în figura 2-43.
(4) Mucegai de testare prin injecție cu ceară
Utilizați mașina de injectat ceară, reglați presiunea la 6 atmosfere și injectați ceara în matriță, așa cum se arată în figura 2-44. Observați calitatea matriței de ceară; dacă nu există anomalii, matrița este finalizată.
(5) Prelucrarea ulterioară
Verificați dacă există defecte în matriță; dacă este cazul, efectuați imediat ajustări. Pentru zonele care trebuie șlefuite, utilizați hârtie abrazivă pentru a le netezi. Apoi, folosiți un stilou pe bază de ulei pentru a scrie pe cochilie informații relevante despre matriță, pentru o identificare ușoară ulterioară.
