Mücevher dökümü için kauçuk kalıplar ve metal alaşımlı kalıplar nasıl yapılır?
Tipik 5 görev için temel ilkeler ve operasyonel beceriler
Mücevherin orijinal modeli mevcut olduğunda, seri üretim için bir kalıp oluşturulabilir. Malzemelerin yumuşaklık ve sertlik özelliklerine göre kalıplar yumuşak ve sert kalıplar olarak ikiye ayrılabilir.
Yumuşak kalıp malzemeleri genellikle elastik kauçuktan yapılır ve kauçuk malzemenin özellikleri kauçuk kalıbın kalitesini etkiler. Piyasada doğal kauçuk ve çeşitli katkı maddeleri kullanan modifiye kauçuk dahil olmak üzere birçok kauçuk türü vardır. Çeşitli modifiye kauçuklar arasında silikon kauçuk, iyi ısı direnci, mekanik özellikleri, orijinal model kopyalama performansı ve döküm kalıptan çıkarma performansı nedeniyle mücevher dökümünde yaygın olarak kullanılmaktadır. Silikon kauçuk, kauçuk moleküllerinin çapraz bağlanmasını tamamlamak, doğrusal yapılı makromolekülleri üç boyutlu ağ yapılı makromoleküllere dönüştürmek ve böylece esneklik, yapışmazlık, ısı direnci ve çözünmezlik gibi özelliklere sahip olmak için vulkanize edilmelidir. Vulkanizasyon yöntemine bağlı olarak iki ana kategoriye ayrılabilir: yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk ve oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk. Silikon kauçuktaki katkı maddelerinin türleri ve miktarları değişir ve bu da performansta belirli farklılıklara yol açar. Bazı silikon kauçuklar dayanıklı ve elastiktir, bu da mum kalıbı çıkarırken çatlamayı veya deforme olmayı zorlaştırır; bazı silikon kauçuklar daha serttir ve daha iyi replikasyon performansına sahiptir, ancak daha az dayanıklıdır ve çatlamaya daha yatkındır; bazı silikon kauçuklar çok düşük bir büzülme oranına sahiptir, bu da boyutsal doğruluğu sağlamak için daha faydalıdır. Üretim sırasında gerçek ihtiyaçlara göre seçim yapılabilir.
Sert kalıp malzemeleri, CNC işleme yoluyla şekillendirilen veya kabuk haline getirilen ve daha sonra mücevher kalıpları elde etmek için düşük erime noktalı alaşımlarla dökülen düşük sıcaklık alaşımları, alüminyum alaşımları vb. içerir. Bu tür kalıbın ana özelliği, balmumu kalıbının üretimi sırasında elastik deformasyona uğramamasıdır, bu da balmumu kalıbının boyutsal doğruluğunu ve stabilitesini etkili bir şekilde sağlayabilir.
Silikon kauçuğun yapısı
İçindekiler
Bölüm I Halka Gümüş Modelinin Basit Yüksek Sıcaklıkta Vulkanize Silikon Kauçuk Kalıbının Yapılması
1. Arka Plan Bilgisi
1.1 Silikon Kauçuk ve Çeşitleri
Doğal kauçuk iyi bir esnekliğe ve güçlü yırtılma direncine sahiptir. Yine de, ana zincir yapısındaki çok sayıda çift bağ nedeniyle, ozon kolayca zarar vererek bozulmaya veya çapraz bağlanmaya yol açar. Bu nedenle doğrudan kullanılamaz ve genellikle dien, akrilat, poliüretan, polisülfit ve siloksan kauçukları üretmek için sentetik yöntemlerle elde edilir.
Silikon kauçuk, ana zinciri dönüşümlü olarak silikon ve oksijen atomlarından oluşan ve genellikle silikon atomlarına bağlı iki organik grup bulunan kauçuk anlamına gelir. Sıradan silikon kauçuk, Şekil 2-1'de gösterildiği gibi, esas olarak metil ve az miktarda vinil içeren siloksan segmentlerinden oluşan siloksan kauçuk kategorisine aittir. Fenil eklenmesi silikon kauçuğun yüksek ve düşük sıcaklık direncini artırabilirken, trifloro propil ve siyano gruplarının eklenmesi sıcaklık ve yağ direncini artırabilir. Silikon kauçuk iyi bir düşük sıcaklık performansına sahiptir ve -55°C'nin altında çalışmaya devam edebilir. Fenil eklendikten sonra -73°C'ye kadar dayanabilir. Silikon kauçuğun ısı direnci de 180°C'nin altında olağanüstüdür, çünkü uzun süre çalışabilir ve 200°C'nin biraz üzerindeki sıcaklıklarda birkaç hafta veya daha uzun süre elastikiyetini koruyabilir ve 300°C'nin üzerindeki anlık yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Gereksinimleri iyi bir şekilde karşılayabilir. Ayak takı modellerinin kullanım gereksinimleri kuyumculuk sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır.
1.2 Yüksek Sıcaklıkta Vulkanize Silikon Kauçuk
Isı vulkanize silikon kauçuk en geniş kullanıma sahiptir. Metil silikon kauçuk, metil vinil silikon kauçuk (en çok kullanıma ve ürün marka numaralarına sahip) ve metil vinil fenil silikon kauçuk (düşük sıcaklıklara ve radyasyona dayanıklı) olarak ayrılabilir. Diğer türler arasında nitril silikon kauçuk, flor silikon kauçuk vb. bulunur. Silikon kauçuk için takviye maddesi silikadır (SiO2-nH2O), üretim yöntemine göre üç türe ayrılabilir: füme silika, çökeltilmiş silika ve diğer silika formları, bunların her biri ortalama partikül boyutuna göre birkaç sınıfa ayrılabilir. Ham silikon kauçuğun mukavemeti çok zayıftır, ancak uygun miktarda silika eklenmesi mukavemetini 10 kattan fazla artırabilir. Farklı yan gruplara bağlı olarak farklı kauçuk türleri elde edilebilir. Genel olarak, yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk, kullanım ve performansa dayalı olarak genel amaçlı, düşük sıkıştırma kalıcı deformasyon tipi, düşük büzülme tipi, alev geciktirici tip, solvente dayanıklı tip, yüksek sıcaklık tipi vb. olarak sınıflandırılır.
Yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk, ham kauçuk olarak doğrusal yüksek polimer (5000 ~ 10.000 silikon-oksijen zincir segmenti) polisiloksan, takviye dolgu maddeleri, artan dolgu maddeleri, yapısal kontrol maddeleri ve kauçuk malzemeyi hazırlamak için performans iyileştirme katkı maddeleri eklenerek yapılır ve daha sonra bir elastomer oluşturmak için ısıtılır ve vulkanize edilir. Aşağıdaki özelliklere sahiptir: ① Hem yüksek hem de düşük sıcaklıklara dayanıklıdır ve geniş bir sıcaklık aralığında kullanılabilir; ② Diğer polimer malzemelere göre daha iyi termal stabiliteye, radyasyon direncine ve hava koşullarına dayanıklılığa sahiptir; ③ Vulkanize silikon kauçuk toksik değildir, kokusuzdur, insan dokusuna yapışmaz ve depolama sırasında yaşlanmaya veya sertleşmeye eğilimli değildir.
1.3 Takı için Yüksek Sıcaklıkta Vulkanize Silikon Kauçuk
Silikon kauçuk iyi bir çoğaltma performansına, mükemmel esnekliğe ve belirli bir mukavemete sahiptir. Kalıp yapmak için kullanıldığında, balmumu enjekte edildikten sonra, kalıbın esnekliği balmumu kalıbının kolayca çıkarılmasına izin verir, bu nedenle mücevher kalıplamada yaygın olarak kullanılır.
Şu anda Castaldo, Şekil 2-2'de gösterildiği gibi kuyumculuk döküm endüstrisinde yaygın olarak kullanılan yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk levha markasıdır. Belirli miktarda modifiye doğal kauçuk içerir, iyi esnekliğe ve belirli yırtılma mukavemetine, uzun bir hizmet ömrüne ve iyi çoğaltma etkilerine sahiptir. Yerli kauçuk esas olarak esnek bir moleküler zincire sahip olan ve ısıya dayanıklı olan diklorosilandan oluşur. Yine de, daha yüksek sertlik, kalıp ayırmada daha büyük zorluk ve daha düşük yırtılma mukavemeti gibi bazı dezavantajları da vardır. Gerçek üretimdeki hizmet ömrü nispeten kısadır ve toplam maliyeti yüksektir.
Silikon kauçuk vulkanizasyon sırasında büzülecektir, bu nedenle orijinal boyutlar tasarlanırken büzülme dikkate alınmalıdır. Silikon kauçuğun nefes alabilirliği yoktur, bu da mum enjeksiyonu sırasında gaz çıkışını engelleyebilir. Bu durum kalıpta havalandırma hatları veya delikler oluşturularak çözülebilir. Yabancı maddeler (talk pudrası, toz vb.) mum kalıbındaki yüzey kusurlarını artırabileceğinden ve bunlar daha sonra dökümlere aktarılacağından, model kullanım sırasında çok temiz tutulmalıdır.
1.4 Yüksek Sıcaklıkta Vulkanize Silikon Kauçuk Kalıp Yapımı için Ana Ekipman ve Araçlar
Yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk kalıpları yapmak için kullanılan yaygın aletler arasında vulkanizatör, alüminyum alaşımlı kalıp çerçevesi, kauçuk levhalar, alüminyum taban plakaları, neşter, makas, çift başlı pense, cımbız ve yağ bazlı kalemler bulunur.
Kauçuk kalıbı bastırmak için kullanılan cihaz, ham silikon kauçuğu belirli bir sıcaklık ve basınçta vulkanize ederek sert ve elastik kürlenmiş bir kauçuğa dönüştüren bir (vulkanizasyon) vulkanizatördür.
Geleneksel vulkanizatör Şekil 2-3'te gösterilmektedir; ana bileşenleri arasında bir kızak çerçevesi, taban, kaldırma vidası, döndürme kolu, direnç teli ve sıcaklık sensörlü ısıtma plakası ve sıcaklık kontrolörü bulunmaktadır. Bu tip ekipman esas olarak manuel olarak çalıştırılır ve kontrol edilir, nispeten ucuzdur ve yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk kalıplar için acil ihtiyaçları karşılayabilir, ancak nispeten ince sıradan alüminyum plakalar kullanır, bu da bazen eşit olmayan ısıtma sorununa yol açabilir silikonun yetersiz ve düzensiz vulkanizasyonuna yol açabilir; kontrol açısından, hasara ve arızaya eğilimli sıradan düğmeler ve düğmeler kullanır; ayrıca, soğutma fanları veya koruyucu cihazlar yoktur, bu da makine gövdesini kullanım sırasında aşırı ısınmaya eğilimli hale getirir.
Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, vulkanizatör yapı, işlev ve kontrol yöntemlerinde yeni değişikliklere uğramış ve dijital ekranlı vulkanizatörler ve akıllı pnömatik vulkanizatörler gibi yeni tarzların ortaya çıkmasına neden olmuştur.
Tipik bir dijital ekranlı vulkanizatör Şekil 2-4'te gösterilmektedir. Aşağıdaki özelliklere sahiptir: iyi bir sağlamlık ve stabilite sağlayan dökme çelik bir kızak ve dökme demir bir taban kullanır; kalıplama sıcaklığı ve süresinin hassas bir şekilde ayarlanmasını sağlayan dokunmatik bir ekrana sahiptir; iyi mukavemet, sağlamlık ve termal iletkenliğe sahip dökme alüminyum bir ısıtma plakası kullanır; çalışma alanının yüzeyi daha düzgün ısıtma, daha az enerji kaybı ve daha uzun hizmet ömrü sağlamak için kumlama ile işlenir; makine gövdesinin arkasına bir soğutma fanı monte edilmiştir, taban nemli değildir, iç devreleri yüksek sıcaklıklardan korur ve ayrıca bir sesli uyarı ve koruyucu cihazlarla donatılmıştır.
Kalıplama çerçevesi vulkanizatör ile birlikte kullanılır. Bir seferde basılan kalıp sayısına bağlı olarak, kalıplama çerçevesi Şekil 2-6'da gösterildiği gibi tek delikli, çift delikli ve dört delikli olarak ayrılabilir. Kalıplama çerçevesini imal etmek için kullanılan malzeme genellikle alüminyum alaşımıdır ve ana parametreler iç çerçevenin uzunluğu, genişliği ve kalınlığıdır.
Genel olarak, iç çerçevenin genişliği 47 mm veya 48 mm ve uzunluğu 73 mm veya 74 mm'dir. Daha büyük orijinal modellere basarken, iç çerçeve genişliği 64~70 mm ve uzunluğu 90 mm veya 95 mm'dir. Daha küçük orijinal modeller için 40 mm genişlik ve 60 mm uzunluk kombinasyonu kullanılabilir. Kalıplama çerçeveleri için yaygın olarak kullanılan spesifikasyonlara ek olarak, benzersiz uzunluk ve genişliklere sahip özel kalıplama çerçeveleri de ürün özelliklerine göre özelleştirilebilir.
1.5 Yüksek Sıcaklıkta Vulkanize Silikon Kauçuk Kalıpların Kalitesini Etkileyen Faktörler
Yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk, sıkıştırmalı kalıplama ile oluşturulur ve üretim yöntemi temel olarak üç temel işlemi içerir - ham kauçuğun doldurulması ve preslenmesi, vulkanizasyon ve kalıp açma. Bu nedenle, yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk kalıpların kalitesini etkileyen faktörler, diğerlerinin yanı sıra esas olarak ham kauçuk dolgusunun kalitesini, vulkanizasyon sürecini ve kalıp açma kalitesini içerir. Bu üretim süreçlerini etkileyen faktörlerin de dikkate alınması gerekir.
(1) Ham Kauçuğun Doldurulması ve Preslenmesi
① Ham kauçuğu doldurmadan ve preslemeden önce orijinal modelin yüzeyi temizlenmelidir. Temiz bir yüzey kauçukla tam olarak temas edebilir, orijinal modelin morfolojisinin tam ve doğru bir şekilde kopyalanmasını kolaylaştırarak yüksek kaliteli kauçuk kalıplar elde edilmesini sağlar. Kirli bir orijinal model yüzeyi düşük kalıp kalitesine yol açarak kullanımı etkileyebilir; aynı zamanda kir morfolojisini kopyalayarak sonraki çalışmalar için sorun yaratabilir.
② Ayırma çizgisini orijinal model profilinin kenarına çizin. Ayırma çizgisi olarak adlandırılan çizgi, kalıbın ayrıldığı konum için referans çizgisidir. Ayırma çizgisini belirleme prensibi kalıp çıkarma kolaylığıdır.
③ Ham kauçuğu doldururken ve preslerken, vulkanizasyondan önce ham kauçuğun orijinal modeli tamamen sarması sağlanmalıdır. Bu nedenle, orijinal modelin boyutlarına göre uygun büyüklükte bir kalıp çerçevesi seçmek, orijinal modeli kauçuk levha üzerinde uygun konuma yerleştirmek ve Şekil 2-7'de gösterildiği gibi orijinal modelin içbükey alanlarını, boşluklu alanlarını ve taş koyma alanlarını kauçukla doldurmak için kazma, tıkama, detaylandırma, doldurma ve yama gibi yöntemleri kullanmak ve orijinal model ile kauçuk levha arasında boşluk kalmadığından emin olmak gerekir. Ham kauçuğu doldururken, kalıplanmış kauçuğun çok sert olmasını, kalıp açıklığını ve daha sonra kullanımı etkilemesini önlemek için aynı yönde de yapılmalıdır. Orijinal modelin kauçuk levhanın orta katmanında olmasını sağlamak ve kalıbın ömrünü garanti etmek için, sıkıştırma kalıbı genellikle en az dört kat kauçuk levha gerektirir. Ham kauçuğun doldurulması ve preslenmesi sırasında, vulkanizasyondan sonra delaminasyona yol açabilecek tabakalar arasındaki kontaminasyonu önlemek için kauçuk tabakayı, aletleri ve operatörün ellerini temiz tutmak önemlidir. Vulkanizasyondan önce, ham kauçuğu kalıp çerçevesine bastırdıktan sonra, vulkanizasyondan sonra kalıbın yoğunluğunu sağlamak için ham kauçuk Şekil 2-8'de gösterildiği gibi çerçeveden yaklaşık 2 mm daha yüksek olmalıdır. Ham kauçuğu doldururken ve preslerken, kapı kapağı olarak da bilinen yuvarlak bir yolluk mum nozul kalıbı, orijinal modelin yolluklarına bağlanarak içine gömülmeli ve sonuçta kauçuk kalıbın mum nozulu haline gelmelidir.
Şekil 2-7 Kauçuk doldurma
Şekil 2-8 Ham kauçuk kalıp çerçevesinin 2 mm üzerindedir.
④ Şu anda piyasada, ham kauçuğu doldurmak için aynı tür film kullanmanın yanı sıra, iki tür kauçuk da birleştirilebilmektedir. Kullanılan iki kauçuk türü sarı çekirdek sarma kauçuğu (Şekil 2-9) ve eflatun kauçuktur (Şekil 2-10), burada sarı çekirdek sarma kauçuğu mücevherin iç yapısı için kullanılır ve eflatun kauçuk yapısal kauçuk olarak hizmet eder.
Şekil 2-9 Sarı çekirdek sarma lastiği
Şekil 2-10 Macenta kauçuk
(2) Sülfürizasyon
Sülfürizasyon sürecinin üç ana parametresi basınç, sıcaklık ve zamandır.
① Basınç. Yüksek sıcaklıkta sülfürizasyon işlemindeki basınç, basınç cinsinden ifade edilir. Basınç uygulamak, kauçuk levha ile orijinal model arasındaki boşluğu sıkıştırarak ham kauçuğun tamamen temas etmesini ve birbirine bağlanmasını sağlarken kalıpta kabarcık oluşmasını önlemek için havayı izole eden stres yaratır. Önerilen basınç aralığı 5~20Mpa'dır. Nispeten sabit çalışma koşulları altında optimum basınç, gerçek durumlara ve iş deneyimine dayalı olarak araştırılabilir. Kauçuktaki değişiklikler nedeniyle, sülfürizasyon işlemi sırasında uygulanan basıncın dinamik olarak ayarlanması gerekir.
② Sıcaklık. Sülfürizasyon işlemi, kalıp çerçevesindeki ham kauçuğun yüksek sıcaklıklarda çapraz bağlanarak olgun kauçuğa dönüştürülmesidir. Sıcaklığın çok düşük olması yetersiz sülfürizasyona neden olabilir; çok yüksek olması ise kalıp deformasyonuna yol açabilir. Sülfürizasyon sıcaklığı farklı kauçuk levha markaları arasında değişir ve her kauçuk türü, ilgili kalınlıkta, kabul edilebilir maksimum sıcaklık aralığı 143 ~ 173 ℃ ve tipik sülfürizasyon sıcaklığı 150 ℃ olan optimum bir sülfürizasyon sıcaklığına sahiptir. kauçuk tedarikçisinin tavsiyelerine göre ayarlanabilir. Kabul edilebilir maksimum sıcaklık aralığı ve tipik sülfürizasyon sıcaklığı kauçuk tedarikçisinin önerilerine göre ayarlanabilir.
③ Zaman. Vulkanizasyon hızı, vulkanizasyon işlemi için geçen süreyi doğrudan yansıtır ve zaman ile sıcaklık birbiriyle bağlantılıdır. Vulkanizasyon sıcaklığı ayarlandıktan sonra, vulkanizasyon süresi model kalınlığına bağlıdır, örneğin 12 mm kalınlık için 30 dakika, 18 mm kalınlık için 45 dakika ve 36 mm kalınlık için 75 dakika (model için önerilen maksimum kalınlık 36 mm'dir). Sabit bir model kalınlığı için, vulkanizasyon sıcaklığının alt ve üst sınırlarını karşıladıktan sonra, genellikle her 10 ℃ düşüş için vulkanizasyon süresinin 30 dakika uzatılması gerekir.
Kauçuk zayıf bir ısı iletkenidir ve ısının modelin çekirdeğine iletilmesi uzun zaman alır. Modelin her bir parçasının sıcaklığının eşit ve tamamen vulkanize olmasını sağlamak için vulkanizasyon basıncı sıcaklığa göre periyodik olarak ayarlanmalıdır. Vulkanizasyon tamamlandıktan sonra, kauçuk kalıbı hızla çıkarın ve doğal olarak soğumasını bekleyin, ardından kalıp açılabilir.
(3) Kalıbın Açılması
Kalıbın açılması olarak adlandırılan işlem, orijinal modelin şeklinin karmaşıklığına göre, vulkanizasyondan sonra kauçuk kalıbın yolluk ve orijinal modelin ayırma çizgisi boyunca birkaç eşleşen parçaya kesilmesi, orijinal versiyonun çıkarılması ve mum enjeksiyon kanalı ve boşluğunun elde edilmesi anlamına gelir. Kalıbın açılmasının amacı, balmumu kauçuk kalıba enjekte edildikten sonra balmumu kalıbının sorunsuz bir şekilde çıkarılabilmesini sağlamaktır. Kuyumculuk fabrikalarında kalıbın açılması son derece teknik bir iştir. Doğru yapılmazsa, balmumu enjeksiyonu sırasında ayırma yüzeyinde balmumu kalıbında çapaklara yol açabilir veya kalıp kesimi sırasında orijinal modele zarar verebilir. Açma işleminin kalitesi, mum kalıbın kalitesini, kalıp çıkarma işleminin zorluğunu ve kauçuk kalıbın ömrünü doğrudan etkiler.
Kauçuk kalıbı birkaç parçaya böldükten sonra, kolayca yanlış hizalamaya yol açabilecek şekilde bütün halinde yeniden birleştirilmesi gerekir. Kauçuk kalıp malzemesi nispeten yumuşaksa, yanlış hizalama olasılığı daha da yüksektir. Orijinal yapıyı doğru bir şekilde yeniden birleştirmek ve mum enjeksiyonu sırasında üst ve alt kalıpların hassas bir şekilde hizalanmasını sağlamak için konumlandırma yapıları kesme yüzeyinde ayarlanmalıdır. Genel olarak iki konumlandırma yöntemi vardır: biri Şekil 2-11'de gösterildiği gibi dalgalı çizgi konumlandırma olarak da bilinen açıkça tanımlanmış dalgalı bir çizgi kesmek; diğeri ise Şekil 2-12'de gösterildiği gibi köşe konumlandırma olarak da bilinen kauçuk kalıbın dört köşesinde içbükey dışbükey bir konumlandırma yapısı kesmektir.
Şekil 2-11 Kauçuk kalıbın dalga hattı konumlandırmasının şematik diyagramı
Şekil 2-12 Kalıbın dört köşe konumlandırılması
Modelin kesilmesi yüksek düzeyde teknik beceri gerektirir. Yüksek vasıflı kalıpçılar tarafından üretilen kalıplar mum enjeksiyonundan sonra çok az deformasyon, kırılma veya parlama gösterir veya hiç göstermez ve genellikle mum onarımı veya kaynak gerektirmez, bu da önemli miktarda son işlem süresinden tasarruf sağlayabilir ve üretim verimliliğini artırabilir.
Bazı durumlarda, orijinal modelin “C” şeklinde girintili bir kesite sahip bir halka gibi alttan kesilmiş parçaları varsa (Şekil 2-13), kalıbı açarken iki parçaya kesme yöntemini kullanmak iki sorun ortaya çıkaracaktır: Birincisi yan taraftan kesmektir, bu da orijinalin kalıba gömülü olduğu anlamına gelir. Daha sonra balmumu enjekte edilirken ve balmumu kalıbı çıkarılırken, çıkarma işlemi için kauçuk kalıbın önemli ölçüde deforme olması gerekir. Balmumu kalıp bu sırada önemli ölçüde strese maruz kalır, bu da onu deformasyona ve hatta kırılmaya eğilimli hale getirir. Diğer bir yöntem ise ayırma çizgisinin kesici uç üzerinde olduğu maksimum dış kontur boyunca kesmeyi içerir. Bu, mum enjeksiyonu sırasında kolayca parlama oluşumuna yol açarak mum onarım maliyetini artırabilir. Ayrıca, vaks kalıbı çıkarılırken içbükey bileşenler vaks kalıbı üzerinde hala önemli bir kuvvet uygulayacaktır, bu da kırılma ve deformasyon riski oluşturmaya devam eder.
2. Görev uygulaması
Görev, basit bir yüzük gümüş modeli için yüksek sıcaklıkta vulkanize edilmiş silikon kauçuk kalıp oluşturmaktır.
(1) Orijinal Model Ön İşleme
İlk olarak, halkanın orijinal model yüzeyini susuz etanol ve tiftiksiz kağıtla temizleyin, ardından Şekil 2-15'te gösterildiği gibi halkanın dış kenarının pürüzsüz yüzey alanına bir bölme çizgisi çizmek için yağ bazlı bir kalem kullanın.
(2) Kauçuk Dolum için Hazırlık
Çift delikli kalıp çerçevesini seçin ve ham kauçuk levhayı Şekil 2-16'da gösterildiği gibi kalıp çerçevesinin iç çerçevesinin uzunluk ve genişlik boyutlarına göre eşit boyutlu kauçuk bloklar halinde kesin.
Şekil 2-15 Bölme Çizgisinin Çizilmesi
Şekil 2-16 Ham kauçuk levhanın kesilmiş parçaları
(3) Ham Kauçuğun Doldurulması ve Sıkıştırılması
Ham kauçuk tabakanın koruyucu filmini yırtın, iki ham kauçuk tabakayı bir araya getirin ve halkanın orijinal modelini tabakaların ortasına yerleştirin. Orijinal modelin yolluk ucuna bir yolluk kapağı takın ve Şekil 2-17'de gösterildiği gibi kalıp çerçevesinin yan tarafına tam olarak oturmasını sağlayın. Orijinal modelin etrafındaki boşlukları ince bir tutkal şeridi ile doldurun. Ardından, orijinal modelin ham kauçuk levhaların ortasına sıkışmasını sağlayarak yüzeyi ham kauçuk bir levha ile kaplayın ve ham kauçuk levhanın Şekil 2-18'de gösterildiği gibi kalıp çerçevesinden yaklaşık 2 mm daha yüksek olduğundan emin olun.
Şekil 2-17 Yolluk Kapağının Takılması
Şekil 2-18 Ham Kauçuğun Doldurulması ve Preslenmesi
(4) Vulkanizasyon
Manuel vulkanizatörü güç kaynağına bağlayın, ısıtma sıcaklığını 175°C'ye ayarlayın ve 30 dakika boyunca ön ısıtma yapmak için düğmeyi açın. Ön ısıtmadan sonra, ham kauçuk levhalarla dolu kalıp çerçevesini Şekil 2-19'da gösterildiği gibi üst ve alt ısıtma plakaları arasına yerleştirin. Isıtma plakalarını kalıp çerçevesine sıkıca bastırmak için döner kolu çalıştırın ve 30 dakika süre verin. Vulkanizasyon başladıktan birkaç dakika sonra, vulkanizasyonun başlamasından kaynaklanan serbest bırakma kuvvetinin hemen telafi edilebilmesini sağlamak için kolu döndürün.
(5) Kauçuk Kalıbın Açılması
Vulkanizasyon tamamlandıktan sonra kalıp çerçevesini vulkanizatörden çıkarın ve kauçuk kalıbı kalıp çerçevesinden çıkarın. Kauçuk kalıbı açmaya hazırlanın.
① Preslenmiş kauçuk kalıbı dokunulamayacak kadar sıcak olana kadar soğutun, flaşı makasla kesin, yolluk kapağını kargaburun pense ile çıkarın ve kömürleşmiş kabuğu yırtın.
② Silikon kalıbı yolluk yukarı bakacak şekilde dik tutun ve bir neşter kullanarak silikon kalıbın dört kenarının merkez hattı boyunca yollukların bir tarafından 3~5 mm derinliğe kadar (silikon kalıbın boyutuna göre ayarlanabilir) keserek silikon kalıbın dört kenarını açın.
③ İlk kesikte ilk köşeyi kesin. İlk olarak, iki düz kenarı (silikon kalıbın boyutuna göre ayarlanabilir) derinliğe kadar kesin, ardından kesilen düz kenarları kuvvetle ayırın ve eğimli bir kenar oluşturmak için 45° boyunca keserek dik üçgenle başlayan çıkıntılı bir yapı oluşturun. Bu noktada, silikon kalıbın kesimdeki iki yarısı Şekil 2-20'de gösterildiği gibi birbirine uyan içbükey ve dışbükey üçgenlere sahip olmalıdır.
④ Önceki adımları izleyerek kalan üç köşeyi sırayla kesin.
⑤ İlk kesimin köşesini çekin ve bıçağı kullanarak merkez hattı boyunca içe doğru sabit bir şekilde kesin (kavisli bir kesme yöntemi kullanılıyorsa, bıçak balık pulu veya dalgalı bir kesme yüzeyi oluşturmak için belirli bir kavisle sallanmalıdır). Keserken kauçuk kalıbı dışarı doğru çekin. Yolluk pozisyonuna yaklaşırken dikkatli olun ve su hattını ortaya çıkarmak için kauçuk kalıbı bıçağın ucuyla hafifçe kaldırın. Ardından, halkanın dış çemberinin bir uç yüzünü kesin.
⑥ Orijinal model ile kauçuk kalıp arasında herhangi bir tutkal ipliğinin yapışıp yapışmadığını gözlemleyerek halkanın orijinal modelini çıkarın. Eğer herhangi bir yapışkanlık varsa, kesilmelidir. Orijinal modeli çıkarırken önemli bir direnç varsa, kauçuk kalıp duruma göre kesilerek açılmalıdır.
(6) Havalandırma Hatlarının Oluşturulması
Kauçuk kalıp kesilerek açıldıktan sonra, havalandırmayı artırmak için kauçuk kalıbın üzerine havalandırma çizgileri çizilmelidir. Orijinal model tarafından oluşturulan boşluğun özelliklerini gözlemleyin, havanın birikebileceği olası alanları analiz edin ve balmumu akış yönünü takip ederek, balmumu enjeksiyonu sırasında tam bir balmumu kalıbı elde edilebilmesi için boşluktaki havanın dışarı atılmasına yardımcı olacak birkaç çizgi çizmek için bir neşter kullanın.
(7) İşlem Sonrası
Silikon kalıbı kestikten sonra kalıp boşluğunu temizleyin, ayırıcı bir madde püskürtün, yeniden birleştirin ve silikon kalıbın yüzeyine kalıp numarasını yazın.
Bölüm II İçbükey Halka Gümüş Model için Yüksek Sıcaklıkta Vulkanize Silikon Kauçuk Kalıp Üretimi
1. Arka Plan Bilgisi
1.1 Kuyumculukta Kalite Kontrolü
Geleneksel takıların değer koruma ve takdir etme, dekoratif güzelleştirme ve sembolik anma işlevleri vardır. Bazı tüketicilerin gözünde mücevher takmak, takan kişinin finansal gücünü gösterir, bu nedenle büyük altın zincirler ve yüzükler gibi abartılı altın takı biçimleri bir zamanlar yüksek talep görmüştür. Ancak takı, insan uygarlığıyla birlikte gelişmiştir ve sosyal eğilimler ve kültürel atmosferle yakından ilişkilidir. Takıları tüketiciler için daha erişilebilir ve daha kolay takılabilir hale getirmek için kalitesini sınırlamak ana akım yön haline gelmiştir. Detaylı bir analiz aşağıdaki nedenleri ortaya koymaktadır.
(1) Mücevherin Hafif Olması Gerekliliği
Ming Hanedanlığı döneminde Zhang Cunshen “Gözden Geçirilmiş ve Genişletilmiş Zarif ve Popüler Sözler” kitabında şunları kaydetmiştir: “Eski zamanlarda, erkekler tarafından takılan taç mücevher olarak kabul edilirdi.” Başka bir deyişle, başlangıçta takı, başa takılan ve doğal olarak çok ağır olamayan eşyalara atıfta bulunuyordu. Dahası, zaman ilerledikçe insanlar takıların giyilen kıyafetlerle uyumlu olması gerektiğini ve hafif takıların takan kişiye yeni sıkıntılar getirmeden dekoratif süslemeler olarak hizmet edebileceğini fark etti. Hafif doku, mücevherin narinliğini vurgulayarak insanlar tarafından sevilmesini sağlayabilir.
(2) Tüketici Gruplarının Birim Fiyat Talebi
İnsan toplumunun ilk dönemlerinde mücevher sahibi olmak soylulara özgü bir ayrıcalık ve bir statü sembolüydü. Bu kişiler önemli bir servete sahipti ve doğal olarak mücevherin maliyetine fazla dikkat etmiyorlardı. Ancak mücevher daha popüler ve erişilebilir hale geldikçe, tüketiciler fiyatlara karşı giderek daha duyarlı hale geldi. Mücevherat çoğunlukla değerli metallerden yapılır, karat ile fiyatlandırılır ve mücevheratın kalitesini kontrol ederek maliyeti daha doğrudan yönetmek mümkündür, bu da tüketicilerin kabul etmesini kolaylaştırır.
(3) Mücevher Üretimi Yapan İşletmelerin Üretimi Standartlaştırma İhtiyacı
Değerli metal takılar için standartlaştırılmış bir üretim süreci ürün kalitesini artırabilir ve işletme maliyetlerini kontrol edebilir. Mücevherat kalitesinin sınırlandırılması, kullanılan malzemelerin daha doğru bir şekilde tahmin edilmesini sağlar ve farklı operatörlerden kaynaklanan önemli kalite farklılıklarını önleyerek farklı mücevherat ürünleri partileri arasında tutarlı kalitenin korunmasına yardımcı olur.
1.2 Takıların Ağırlığını Sınırlandırmanın Yolları
Takı tasarımının çeşitlenmesiyle birlikte, süslemelerin üç boyutlu etkisine yönelik talepler de artmıştır. Giderek daha fazla mücevher tasarımı, istenen üç boyutlu etkiyi elde etmek için dalgalı yapılar içermekte, malzeme boyutlarını ve mücevher kalitesini artırmaktadır. Kalite sınırlarını aşmadan mücevherleri yapısal olarak mümkün olduğunca çeşitli hale getirmek için, mücevher tasarımcıları ve ustaları mücevherlerde içbükey yapıların geliştirilmesini teşvik etmişlerdir. İçbükey derinlik önemli olduğunda, aşırı girintili alan yaratabilir; bu noktada, bir örgü taban tasarımı eklemek, girintinin görsel algısını azaltabilir ve estetiği artırabilir. Buna ek olarak, Şekil 2-21'de gösterildiği gibi, örgü tabanın artırılması değerli taşları etkili bir şekilde koruyarak hasar veya kayba daha az eğilimli hale getirebilir.
İçbükey yapılara veya ağ tabanlı yapılara sahip mücevherler için, düzgün bir serbest bırakma sağlamak için, tutkal kalıbının preslenmesi sırasında tutkal kalıbı serbest bırakıldığında bir alt açma işlemi gereklidir. Örgü tabanlı yapılar için, örgü taban kısmının kalıp yapımı için mücevherin ana gövdesinden ayrılması gerekir. Çeşitli bileşenleri ayrı ayrı ürettikten sonra, örgü taban yapısını eski haline getirmek için bitirme işlemi sırasında örgü taban geri kaynaklanır.
Sonraki mum çıkarma işlemi sırasında mum kalıbının sürekli olarak mumlanmamasını sağlamak için modelin preslenmesinden sonra, bir alt açma işleminin yapılması gerekebilir. Alt açma olarak adlandırılan işlem, tutkal kalıbı serbest bırakırken mücevherin iç çemberi boyunca tüm çevrenin derinlemesine kesilmesini ve kesmeden alt yüzeye yakın kesilmesini içerir. Kauçuk kalıbı çevirerek ve her iki taraftaki parmaklarla kesime doğru bükerek, iç çemberin çevresel kesiminin yanı sıra çerçeve ve baş kısımlarındaki kesim izleri gözlemlenebilir (kesilmediği için, kalan kauçuk hafifçe girintili sığ izler oluşturmak için gerilir). Bu işaretler boyunca karşılık gelen yolluk konumuna kadar kesin, ardından yollukla paralel bir şeridi yakın bir genişlik ve uzunlukta kesin. Bu noktada, alt kısım mantara benzer bir şekil oluşturarak halkanın iç kısmının kesilen alt kısımdan dışarı çekilmesine izin verir ve hareketli bir blok oluşturur. Bu işlem, Şekil 2-22'de gösterildiği gibi kauçuk kalıp hareketli bloğunun kesilmesi olarak adlandırılır. Böyle bir kauçuk kalıp ancak balmumu enjekte edildikten sonra balmumu kalıbını başarılı bir şekilde çıkarabilir. Bazı daha karmaşık yapılar için, kalıbı geri çekmek ve orijinal modeli almak için bir soyma yöntemi kullanmak da gerekebilir. Bazı yapılar hareketli parçanın birden fazla parçaya bölünmesini de gerektirebilir; kauçuk kalıbın dışından çekilen hareketli blok genellikle dış hareketli blok olarak adlandırılırken, kauçuk kalıbın içine sıkıştırılan hareketli blok iç hareketli blok olarak adlandırılır.
Şekil 2-21 Ağ destekli elmas halka
Şekil 2-22 Kesilmiş kauçuk kalıp hareketli parçası
Copywrite @ Sobling.Jewelry - Özel takı üreticisi, OEM ve ODM takı fabrikası
2. Görev Uygulaması
Bu görev, içbükey halkanın gümüş modeli için yüksek sıcaklıkta vulkanize edilmiş bir silikon kauçuk kalıp oluşturmaktır.
(1) Orijinal Model Ön İşleme
Orijinal içbükey halka modelini (Şekil 2-23) susuz etanol ve tiftiksiz kağıtla temizleyin ve konturun bir kenarına bir ayırma çizgisi çizin.
(2) Kauçuk Dolum için Hazırlık
Çift delikli kalıp çerçevesini seçin ve ham kauçuk levhayı kalıbın iç çerçevesinin uzunluk ve genişlik boyutlarına göre eşit büyüklükte kauçuk bloklar halinde kesin.
(3) Ham Kauçuğun Doldurulması ve Sıkıştırılması
Orijinal içbükey halka modelini kauçuk tabakanın ortasına bastırın, küçük kauçuk şeritler kesin ve boşlukları doldurun. Yolluk kapağını kalıp çerçevesi ile orijinal halka modelinin yollukları arasında bir geçiş olarak kullanın. İşlem 2.1.3'ün 3. adımıyla aynıdır.
(4) Vulkanizasyon
Kauçuk kalıbı preslemek için otomatik bir vulkanizatör kullanılır. Ekipmanı önceden ısıtın ve ön ısıtmadan sonra kalıp çerçevesini vulkanizatöre yerleştirin (Şekil 2-24), üst ve alt kalıpların ısıtma sıcaklığını 175°C'ye ayarlayın ve ekipmanın ısıtma hızına göre basıncı kademeli olarak 550kPa'ya yükseltin. Şekil 2-25'te gösterildiği gibi bu basıncı 40 dakika boyunca koruyun.
Şekil 2-24 Kalıp çerçevesini vulkanizatöre yerleştirin
Şekil 2-25 Parametrelerin Ayarlanması
(5) Kalıbın Açılması
Vulkanizasyon tamamlandıktan sonra kalıp çerçevesini vulkanizatörden çıkarın ve kauçuk kalıbı çerçeveden çıkarın. İlk olarak, kauçuk kalıbın kenarları etrafındaki fazla flaşı kesmek için makas kullanın. Kauçuk kalıbın kenarı boyunca dört köşeyi kesmek için bir neşter kullanın ve ardından Şekil 2-26'da gösterildiği gibi ayırma çizgisi boyunca iki parçaya bölün. Kalıbın açılmasıyla ilgili özel işlemler için Bölüm 2.1.3 Adım 5'e bakın.
(6) Hareketli Parçanın Açılması
C şeklindeki iç konkav doğrudan çıkarılamaz, bu nedenle hareketli bir parçanın açılması gerekir. İç halkanın tüm çevresi boyunca derin bir kesik atın ve kesiği alt yüzeye yakın hale getirin. Kauçuk kalıbı çevirin ve parmaklarınızı kullanarak kauçuk kalıbın her iki tarafını kesi yönüne doğru bükün. İç halkanın çevresel kesiğinin yanı sıra çerçeve ve baş kısmı kesiğinin izlerini de gözlemleyebilirsiniz. Bu izler boyunca ilgili yolluk pozisyonuna kadar kesin. Çerçeve parçasından iç hareketli parça olarak bir parça kesin, ardından içbükey halkanın iç halka parçasından dış hareketli parça olarak bir parça kesin (Şekil 2-27).
(7) Havalandırma Hattının Açılması
Kauçuk kalıbı kestikten sonra, kauçuk kalıp üzerinde havalandırma çizgisini çizmek için bir neşter kullanın. Ayrıntılar için bölüm 2.1.3'ün 6. adımına bakın.
(8) İşlem Sonrası
Kalıp boşluğunu temizleyin, ayırıcı bir madde püskürtün, birleştirin ve kalıp numarasını kalıbın yüzeyine yazın.
Bölüm III Küçük Delikli Zincir Bağlantıları için Yüksek Sıcaklıkta Vulkanize Kauçuk Kalıpların Üretimi Gümüş Model
1. Arka Plan Bilgisi
(1) Zincir Takı
Zincir takılar, genellikle belirli bir uzunluk oluşturmak için birkaç temel birimin tekrarlanan kombinasyonuyla oluşturulan bir veya daha fazla zincirden oluşan önemli bir takı türüdür. Dekoratif konuma bağlı olarak, zincir takılar kolyeler, bilezikler, bel zincirleri, halhallar, broşlar vb. olarak ayrılabilir. Temel birimler zincir halkaları olarak da bilinir. Zincir halkalarının farklı tasarımı, zincir takılarda çeşitli sunumlara olanak tanır. Zincir takıların önemli bir özelliği, takma pozisyonunun şekline göre doğal olarak bükülebilmesidir ve bu işlevsellik, zincir yapısındaki zincir halkaları arasındaki serbestlik derecelerinin tasarımına dayanır. Yaygın yapılar arasında birbirine kenetlenen yapı (Şekil 2-28), dil yayı ve çapraz kiriş birbirine kenetlenen yapı (Şekil 2-29) ve menteşe yapısı (Şekil 2-30) bulunmaktadır.
Şekil 2-29 Dil yayı ve çapraz kiriş kilitlemesinin yapısı
Şekil 2-30 Menteşe yapısı
(2) Menteşe Yapısı Modelinin Özellikleri
Birbirine kenetlenen yapılara sahip zincir baklaları için halkalar oluşturularak seri üretim gerçekleştirilebilir. Dil yayı ve çapraz kiriş kilitleme yapısına sahip zincir baklaları için kauçuk kalıpların preslenmesiyle çoğaltma ve seri üretim de sağlanabilir. Benzer şekilde, üretim verimliliğini artırmak için menteşe yapısının seri üretim için çoğaltılabileceği umulmaktadır. Menteşe yapısı menteşe ve menteşe kovanını içerir. Menteşe, teller çekilerek uygun boyutlarda hazırlanabilirken, Menteşe kovanının kauçuk kalıba bastırılırken içi boş bir yapı oluşturması gerekir ki bunu başarmak zordur. Buradaki ana zorluklar iki yönlüdür: ① silikon kauçuğun Menteşe kovanını doldurması zordur, bu da vulkanizasyondan sonra eksik bir yapıya neden olur; ② silikon kauçuk Menteşe kovanına doldurulsa bile, kauçuk kalıbı kestikten sonra, küçük silikon kauçuk pimler orijinal konumlarına geri dönemez ve mum sıvısı enjekte edildiğinde, mum sıvısı tarafından yer değiştirerek mumlamadan sonra orijinal modelin kopyalanmasını imkansız hale getirir.
Bu iki zorluğu çözmek için yaygın bir yöntem, kauçuk kalıbı bastırırken Menteşe kovanının içine çıkarılabilir çelik pimlerin önceden takılmasıdır. Kauçuk kalıp kesilerek açıldıktan sonra, önceden monte edilmiş çelik pimler oyuk pozisyonunu işgal eder. Vaks enjekte edildikten sonra çelik pimler çıkarılabilir ve böylece içi boş bir Menteşe kovanı yapısına sahip olan vaks kalıbının tamamen çıkarılması sağlanır.
2. Görev Uygulaması
Bu görev, küçük dönüş deliklerine sahip gümüş zincir baklaları modeli için yüksek sıcaklıkta vulkanize edilmiş silikon kauçuk kalıplar üretmektir.
(1) Orijinal Model Ön İşleme
Küçük tornalama delikleri olan bağlantının orijinal modelini (Şekil 2-31) susuz etanol ve tüy bırakmayan kağıt kullanarak temizleyin ve kontur kenarı boyunca ayırma çizgisini yağ bazlı bir kalemle çizin.
(2) Kauçuk Dolum için Hazırlık
Dört delikli bir kalıp çerçevesi seçin ve ham kauçuk levhayı kalıbın iç çerçevesinin uzunluk ve genişlik boyutlarına göre eşit büyüklükte kauçuk bloklar halinde kesin.
(3) Pimin Menteşe kovanına yerleştirilmesi
Büyük başlı pimi Menteşe kovanına yerleştirin, tüm Menteşe kovanından geçtiğinden emin olun ve Şekil 2-32'de gösterildiği gibi pimin baş ucunu kauçuk kalıbın kenarına yakın bırakın.
(4) Ham Kauçuğun Doldurulması ve Preslenmesi
Orijinal modeli kauçuk tabakanın ortasına yerleştirin, küçük kauçuk şeritler kesin ve yolluk kapaklarını doldurun. Yolluk kapağını kalıp çerçevesi ve orijinal modelin zincir yolluk geçişi olarak kullanın.
(5) Vulkanizasyon
Kauçuk kalıbı preslemek için otomatik bir vulkanizatör kullanılır. Ön ısıtma için ekipmanı önceden açın ve ön ısıtmayı tamamladıktan sonra kalıp çerçevesini vulkanizatöre yerleştirin.
(6) Kauçuk Kalıbın Açılması
Vulkanizasyon tamamlandıktan sonra, kalıp çerçevesini vulkanizatörden çıkarın ve kauçuk kalıbı kalıp çerçevesinden alın. İlk olarak, kauçuk kalıbın kenarındaki fazla flaşı kesmek için makas kullanın. Kauçuk kalıbın kenarı boyunca dört köşeyi kesmek için bir neşter kullanın, ardından ayırma çizgisi boyunca iki parçaya bölün. Kauçuk kalıbı açmak için bölüm 2.1.3'teki 5. adıma bakın. Kauçuk kalıbı kestikten sonra, büyük başlı pimin konumunu bulun ve Şekil 2-33'te gösterildiği gibi, kolay takma ve çıkarma için büyük başlı pimin bir ucunu ortaya çıkarmak üzere kauçuk kalıpta bir çentik açın. Kauçuk kalıp açıldıktan sonra, büyük başlı pimi dışarı çekin ve orijinal modeli çıkarın. Orijinal modeli çıkarırken herhangi bir engel varsa, kauçuk kalıbın fiili duruma göre kesilerek açılması gerekir.
(7) Havalandırma Hattının Açılması
Kauçuk kalıbı kestikten sonra, kauçuk kalıbın üzerine havalandırma çizgisini çizin. Ayrıntılar için bölüm 2.1.3'ün 6. adımına bakın.
(8) İşlem Sonrası
Şekil 2-34'te gösterildiği gibi, kalıp boşluğunu temizleyin, ayırıcı bir madde püskürtün, birleştirin ve kalıp numarasını kalıbın yüzeyine yazın.
Bölüm IV 3D Baskılı Reçine Model için Oda Sıcaklığında Vulkanize Silikon Kauçuk Kalıp Yapımı
1. Arka Plan Bilgisi
(1) 3D Baskılı Reçine Modelin Özellikleri
3D baskı reçine versiyonları için kullanılan malzeme, esas olarak prepolimerlerden, reaktif seyrelticilerden, fotobaşlatıcılardan vb. oluşan fotopolimerize edilebilir hızlı prototipleme ışığa duyarlı reçinedir.
Prepolimerler ışığa duyarlı reçinelerin temel bileşenleridir, kürlenmiş iskelet yapısı olarak hizmet ederler ve moleküler ağırlıkları tipik olarak 1000~5000 arasındadır. Bunlar reaktif fonksiyonel gruplara sahip bileşiklerdir ve esas olarak akrilat modifiye epoksi reçineler, doymamış polyesterler, poliüretanlar ve etoksillenmiş bisfenol A diakrilat, trimetilen glikol dietilen glikol eter ve 3,4-epoksi sikloheksil metil-3’, 4’-sikloheksil metakrilat gibi tiyol/alken fotopolimerize edilebilir reçine sistemleri gibi çeşitli türleri içerir. (Metakrilat) akrilatlar hızlı bir şekilde polimerleşir ve yüksek mukavemete sahiptir ve yaygın olarak kullanılır; doymamış bir monomer olarak vinil eterler yüksek reaktiviteye sahiptir ve serbest radikal polimerizasyonu, katyonik polimerizasyon ve yük transfer kompleksi alternatif kopolimerizasyonu geçirebilirken aynı zamanda yüksek reaktivite, düşük toksisite, düşük koku ve yüksek viskozite gibi özelliklere sahiptir; epoksi monomerler, (metakrilat) akrilat bazlı reçinelerden daha düşük bir polimerizasyon büzülme oranı ile ışık altında katyonik halka açma polimerizasyonuna uğrayabilir.
Reaktif seyrelticilerin iki ana işlevi vardır: birincisi, yüksek viskoziteli prepolimerleri seyreltmek ve ikincisi, prepolimerlerle kürlenme çapraz bağlanma reaksiyonuna katılmak. Reaktif seyrelticilerdeki farklılıklar reçinenin fotopolimerizasyon hızını ve kürlenme performansını etkileyebilir. Genellikle çift bağ C=C veya epoksi grupları içerirler. Oksiran, hem çift bağ hem de epoksi grupları içeren bir siklik eter monomeridir ve ışık altında katyonik halka açılma polimerizasyonuna uğrayabilir ve yaygın olarak reaktif seyreltici olarak kullanılır.
Fotosensitizerler veya fotopolimerizasyon ajanları olarak da bilinen foto başlatıcılar, ultraviyole bölgesinde (250~420nm) veya görünür ışık bölgesinde (400~800nm) belirli dalga boylarında enerjiyi absorbe edebilen, serbest radikaller, katyonlar vb. oluşturarak monomer polimerizasyonunu ve çapraz bağlanma kürlenmesini başlatan bir bileşik sınıfıdır. Foto başlatıcıların etki mekanizması temel olarak üç tür içerir: enerji transferi, hidrojen soyutlaması ve yük transfer kompleksi oluşumu. Başlatma mekanizmasına bağlı olarak, serbest radikal foto başlatıcılar ve katyonik foto başlatıcılar olarak ikiye ayrılabilirler. Serbest radikal foto başlatıcılar çoğunlukla benzoin ve türevleri, benzoil ve türevleri, asetofenon ve türevleri, benzil keton veya heterosiklik aromatik keton bileşikleri vb.dir; katyonik foto başlatıcılar esas olarak aril diazonyum tuzları, süt iyodonyum tuzları, triaril sülfonyum tuzları ve aril ferrosen tuzlarını içerir.
Şu anda, DLP baskı teknolojisi kullanılarak yapılan orijinal versiyonda genellikle hızlı kürlenme hızı, yüksek hassasiyet, yüksek sertlik, düşük kül içeriği, kalıntı bırakmama ve iyi kayıp balmumu döküm etkileri özelliklerine sahip düşük viskoziteli sıvı fotopolimer reçine kullanılmaktadır ve bu da tabana yapışmadan uzun süreli sürekli baskıya izin vermektedir. Bileşimini ayarlayarak farklı uygulama senaryolarına uyum sağlayabilir. Örneğin, mum dolgu malzemeli dökülebilir mum 40% reçine ve 20% mum dolgu malzemeli dökülebilir mum reçine, yakıldıktan sonra 0,1%'den daha az kül içeriğine sahiptir ve bu da onları alçı kalıplar kullanılarak doğrudan döküm için uygun hale getirir. Buna karşılık, Form labs Yüksek Sıcaklık Reçinesi 0.75GPa çekme modülüne ve 0.7GPa eğilme modülüne sahiptir. Mineral yağ ve diğer ortamlarda 24 saat bekletildikten sonra şişme miktarı 1%'den daha azdır, bu da onu oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk kalıplarla karmaşık şekillerin preslenmesi için uygun hale getirir.
(2) Oda Sıcaklığında Vulkanize Silikon Kauçuk (RTV)
Oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk, oda sıcaklığında vulkanize olabilen silikon kauçuğu ifade eder. Tipik olarak, moleküler zincirleri her iki uçta hidroksil ve vinil gibi aktif gruplara sahiptir ve nispeten düşük bir moleküler ağırlığa sahiptir. Tek bileşenli oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk (RTV-1) ve çift bileşenli oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk (RTV-2) olmak üzere iki türü vardır.
Mücevher sıkıştırma kalıpları için kullanılan malzemeler tipik olarak uzun çalışma süresi, iyi akışkanlık ve kürlenmeden önce düşük viskozite ile karakterize edilen RTV-2'ye aittir. Yapıştırıcı malzeme, iki bileşen olan A ve B'ye bölünmüş akıcı bir sıvı olarak sunulur. A ve B yapıştırıcıyı 1:1 kütle oranına göre karıştırın ve eşit şekilde karıştırın, ardından hazırlanan mücevher kalıbı çerçevesine dökün, oda sıcaklığında veya ısı ile kürleyin. Kürlenmiş kalıp, mücevher kalıpları için performans gereksinimlerini karşılayan belirli bir mukavemet ve yırtılma direncine sahiptir, ancak Tablo 2-7'de gösterildiği gibi yüksek sıcaklıkta kürlenmiş silikon kauçuğa kıyasla belirli bir boşluk vardır.
Tablo 2-7 Oda Sıcaklığında Vulkanize Silikon Kauçuk ve Yüksek Sıcaklıkta Vulkanize Silikon Kauçuk Özelliklerinin Karşılaştırılması
| Silikon kauçuk tipi | Vulkanizasyon süresi / dak | Çalışabilir zaman | Vulkanizasyon sıcaklığı | Yırtılma mukavemeti /(kN, m-1) | Çekme mukavemeti | Hat büzülme oranı /% | Depolama süresi /yıl |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Oda Sıcaklığında Vulkanize Silikon Kauçuk | >240 | Kauçuk karıştırıldıktan sonra 30 dakika içinde | Oda sıcaklığı, eğer ısıtılmışsa, 130°C'yi geçmemelidir | 20 〜 35 | 6 〜 8 | 0.1 | 5 |
| Yüksek Sıcaklık Vulkanize Silikon Kauçuk | 30 〜 75 | Zaman sınırı yok | 143 〜 173℃ | 40 〜 55 | 10 〜 12.5 | 0.1 | 10 |
2. Görev Uygulaması
Bu görevde, 3D baskılı reçine orijinal modelin kalıbını oluşturmak için oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk kullanılır.
(1) Orijinal Model Ön İşleme
Orijinal reçine modelin yüzeyini susuz etanol ve tiftiksiz kağıtla temizleyin ve maksimum dış hatlarının pürüzsüz yüzey alanına yağ bazlı bir kalemle ayırma çizgisini çizin.
(2) Kalıp Çerçevesinin ve Sıvı Silikon Kauçuğun Hazırlanması
Reçine orijinal modelin boyutuna göre uygun bir kalıp çerçevesi seçin, orijinal modelin yolluk ucunu yolluk kapağına sabitleyin ve Şekil 2-35'te gösterildiği gibi yolluk kapağını kalıp çerçevesinin kenarına tutturmak için sıcak tutkal kullanın ve orijinal modelin etrafındaki boşlukların kabaca eşit olmasını sağlayın. Kalıp çerçevesinin ortasında asılı kalır. Aynı zamanda, alt filmi kalıp çerçevesinin alt kenarına tutturmak ve tamamen sızdırmaz hale getirmek için sıcak tutkal kullanılır. Kalıp çerçevesinin boyutuna göre silikon kauçuk miktarını tahmin edin ve eşit miktarda A ve B kauçuğu tartmak için elektronik bir terazi kullanın.
(3) Kauçuğun Karıştırılması
A kauçuğunu ve B kauçuğunu sırayla paslanmaz çelik bir kaba dökün ve Şekil 2-36'da gösterildiği gibi eşit şekilde karışmasını sağlamak için jeli sürekli olarak tek yönde karıştırmak için bir cam çubuk kullanın.
Şekil 2-35 Orijinal Modelin Sabitlenmesi
Şekil 2-36 Karıştırılan Kolloid
(4) Vakum Ekstraksiyonu
Karıştırdıktan sonra jel sıvısını vakum makinesine yerleştirin (Şekil 2-37). Başlangıçta birçok kabarcık ortaya çıkacaktır; jel sıvısının kabın dışına taşmasını önlemek için vakum seviyesini dikkatlice kontrol edin. Jel sıvısından gelen kabarcıklar önemli ölçüde azaldığında, vakum ekstraksiyonunu durdurabilirsiniz.
(5) Kauçuk Enjeksiyonu
Vakumlanmış sıvı silikon kauçuğu Şekil 2-38'de gösterildiği gibi orijinal modeli tamamen kaplayacak şekilde kalıp çerçevesine dökün ve orijinal reçine modelinin kaymış olup olmadığını kontrol edin. Ardından, kalıp çerçevesi daha fazla vakum ekstraksiyonu için vakum makinesine geri yerleştirilebilir. Tamamlandıktan sonra, silikon kauçuk miktarına bağlı olarak, gerektiği kadar silikon kauçuk ekleyin. Yüzeyde kabarcıklar görülürse, bunlar bir iğne ile delinebilir.
Şekil 2-37 Toz geçirmez kapaklı vakum makinesi
Şekil 2-38 Kauçuk enjeksiyonu
(6) Vulkanizasyon
Enjekte edilmiş kauçuk ile kalıp çerçevesini platform üzerine yerleştirin ve vulkanizasyon için 4 saat bekletin. Vulkanizasyon süresi gerçek koşullara bağlı olarak uygun şekilde 6~12 saate kadar uzatılabilir.
(7) Kalıbın Açılması
Kalıp, sıvı silikon kauçuk tamamen sertleştikten sonra çıkarılabilir. İşlem, aşağıdaki adım (5) ile aynıdır Bölüm 2 Bölüm I'in
(8) Havalandırma Hattının Açılması
İşlemle ilgili ayrıntılar için bkz. içinde adım (6) Bölüm 2 Bölüm I'in
(9) İşlem Sonrası
Kalıbın kırpılmasıyla ilgili ayrıntılar için bkz. içinde adım (7) Bölüm 2 Bölüm I'in
Bölüm V İnce Duvarlı Büyük Pürüzsüz Yüzeyli Sarkıt Balmumu Modeli için Alaşım Kalıpların Üretimi
1. Arka Plan Bilgisi
1.1 İnce Duvarlı Büyük Pürüzsüz Yüzeyli Takılar
İnce cidarlı geniş pürüzsüz yüzeyli takı ürünlerine sıklıkla rastlanır. Bu tip ürünler için seri üretim de kalıpların oluşturulmasını gerektirir. Bununla birlikte, yüksek sıcaklıkta vulkanize silikon kauçuk kalıplar ve oda sıcaklığında vulkanize silikon kauçuk kalıplar, temel olarak aşağıdaki nedenlerden dolayı bu tür takıların modellerini yapmak için uygundur.
(1) Silikon kauçuk kalıplar, kullanım sırasında belirli bir ölçüde deforme olacak esnek kalıplardır. Küçük boyutlu mücevherler için hafif deformasyon fark edilebilir bir görsel etki yaratmaz. Bununla birlikte, daha büyük pürüzsüz yüzey alanı, büyük cilalı mücevherler için deformasyon biriktirir ve orijinalinden önemli bir sapmaya yol açar, bu da üretim gereksinimlerini karşılayamaz.
(2) İnce duvarlı büyük pürüzsüz yüzeyli takılar, geniş ve ince yüzeyleri nedeniyle, mum enjeksiyon işlemi sırasında mumun erken katılaşmasına neden olarak boşluğu doldurmasını engelleyebilir. Bu da eksik mum modelleriyle sonuçlanır. Bunu gidermek için, doldurma işlemini hızlandırmak amacıyla mum enjeksiyon basıncını artırmak yaygın bir uygulamadır. Bununla birlikte, kauçuk kalıptaki büyük düz boşlukların yüksek basınç altında kenarlarda kapatılması zordur, bu da enjekte edilen vaksın kenarlar boyunca kolayca sızarak bir parlama oluşturmasına neden olur.
Yukarıdaki nedenlerden dolayı, esnek kalıplar bu tür mücevherler için üretim kalitesi gereksinimlerini karşılayamaz. Bu noktada, sert kalıplar yukarıda belirtilen iki sorunu etkili bir şekilde çözebilir ve aşağıda ayrıntılı olarak açıklandığı üzere bu tür mücevherler için modeller oluştururken önemli avantajlar sağlayabilir.
(1) Sert kalıp tamamlandıktan sonra kolayca deforme olmaz. Balmumu boşluğu doldurabildiği sürece nitelikli bir balmumu modeli elde edilebilir.
(2) Sert kalıplar hava basıncına karşı daha güçlü bir dayanma kabiliyetine sahiptir. Vaks sıvısının doldurulmasını sağlamak için vaks enjeksiyon basıncının arttırıldığını varsayalım. Bu durumda, bu tür kalıplar basıncı eşit olarak dağıtabilir ve böylece lokalize alanlarda parlama oluşumunu önleyebilir.
Şu anda, mücevherat için sert kalıplar yapmak için kullanılabilecek malzemeler arasında, geleneksel kauçuk kalıp mumu enjeksiyon teknolojisinin kolay deformasyon, istikrarsız kalite, tutarsız kalınlık, kolay büzülme, yetersiz parlaklık ve flaş katmanları ve eksik pençeler üretme eğilimi gibi eksikliklerini telafi eden alüminyum alaşımları ve düşük sıcaklık alaşımları bulunmaktadır.
1.2 Alüminyum Alaşım
Alüminyum alaşımları, kalıpların üretiminde veya kalıpların ana yapılarında yaygın olarak kullanılmaktadır, bu da aşağıda detaylandırıldığı gibi alüminyum alaşımlı kalıpların avantajları ile ilgilidir.
(1) Alüminyum alaşımlarının yoğunluğu genellikle 2.63 ~ 2.85g / cm3'tür, üretimden sonra kalıpları daha hafif hale getirir, bu da operatörler için uygundur ve emek yoğunluğunu azaltır.
(2) İşlenmiş alüminyum alaşımın yüzeyi düz ve pürüzsüzdür, garantili boyutsal doğruluk ile üretilen balmumu kalıplarının kalitesini garanti eder.
(3) Alüminyum alaşımı mükemmel korozyon direncine sahiptir, bu da onu çalışma ortamında oksidasyona ve korozyona daha az duyarlı hale getirir, böylece kalıp kalitesinin istikrarını sağlar.
(4) Alüminyum alaşımı iyi bir plastisiteye sahiptir ve gerilimi eşit şekilde dağıtarak mum kalıpları yaparken mum enjeksiyon basıncının eşit şekilde dağılmasını sağlar.
(5) Alüminyum alaşımı iyi bir termal iletkenliğe sahiptir, bu da mum sıvısının enjeksiyondan sonra hızlı bir şekilde soğumasına yardımcı olarak mum modelinin daha iyi performans göstermesini sağlar.
Alüminyum alaşımlı kalıplar, yapısal tasarım yoluyla tam alüminyum alaşımlı blok montajı elde edebilir ve bir çekirdek yapıya sahip bir alüminyum alaşımlı kabuk kullanabilir. Çekirdek yapı düşük sıcaklık alaşımları veya silikon kauçuk kullanabilir. Silikon kauçuk çekirdek yapısına sahip alüminyum alaşımlı kalıplar (Şekil 2-39), kalıbın sertliğini sağlarken silikon kauçuğun mükemmel şekillendirme performansından tam olarak yararlanır.
1.3 Düşük Sıcaklık Alaşımları
Düşük erime noktalı veya eriyebilir olarak da bilinen düşük sıcaklık alaşımları, esas olarak kurşun, kadmiyum, çinko, kalay ve bizmut gibi metallerden oluşan ikili veya çok elementli alaşımlardır. Mavimsi-gri veya gümüş-beyaz renk, düşük erime noktaları, eritme ve döküm kolaylığı, yumuşak doku ve oyma kolaylığı onları karakterize eder. Düşük sıcaklıktaki alaşımlardan yapılan mücevher metal kalıplarının hızlı mum enjeksiyonu, net açılar, pürüzsüz yüzeyler ve net yazı ve desenler gibi çeşitli avantajları vardır.
Sağlık nedenleriyle, üretim ve işleme aşamalarında artık kurşun ve kadmiyum gibi toksik metal elementler içeren alaşımlar kullanılmamaktadır. Şu anda ağırlıklı olarak, geniş bir aralıkta ayarlanabilen bir erime noktasına sahip olan, kolayca kalıplanabilen, basit bir kalıplama işlemine sahip olan, kısa bir döngüye sahip olan ve daha az işlem süresi gerektiren kalay-bizmut alaşımı kullanılmaktadır. Bununla birlikte, düşük sıcaklık alaşımları düşük sertliğe ve zayıf aşınma direncine sahiptir, bu da hizmet ömürlerini ve etkinliklerini etkiler ve malzeme maliyeti de nispeten yüksektir. Bu nedenle, genellikle alüminyum alaşımlı kabuklarla eşleştirilmiş bir çekirdek yapısal malzeme olarak kullanılır. Şekil 2-40, dekoratif bir parça için kabuk olarak alüminyum alaşımı ve çekirdek yapısal malzeme olarak kalay-bizmut alaşımı kullanan sert bir kalıbı göstermektedir.
2. Görev Uygulaması
Bu görevde, ince duvarlı büyük pürüzsüz kolyelerin kalıp yapımını tamamlamak için alaşım kalıplar kullanılır.
(1) Orijinal Model Yapısının Analizi
Şekil 2-41'de gösterildiği gibi, ince duvarlı büyük pürüzsüz sarkıtın orijinal modeli düzensiz, dairesel, düz bir yapıya sahiptir ve ön tarafında bir desen ve arka tarafında içbükey bir desen bulunmaktadır.
(2) Kesme Malzemesi
Kolye ucunun boyutuna göre, üst ve alt kalıplar için Şekil 2-42'de gösterildiği gibi iki uygun boyutta alüminyum alaşım blok yapılmalıdır.
(3) İşleme Kalıpları
Orijinal fiziksel nesneye karşılık gelen işleme çizimlerine göre, işleme verilerini derleyin ve orijinal modelin gerçek durumuna dayanarak, orijinal modelin önü ve arkası için işleme verilerini hazırlayın. Kalıp üzerindeki desen bilgilerinin kabartma orijinal desene karşılık geldiğine dikkat etmek önemlidir. Kolye ucunun yapısına bağlı olarak, aksesuar modülünün konumunu Şekil 2-43'te gösterildiği gibi önceden ayarlayın.
(4) Balmumu Enjeksiyon Test Kalıbı
Vaks enjeksiyon makinesini kullanın, basıncı 6 atmosfere ayarlayın ve Şekil 2-44'te gösterildiği gibi vaksı kalıba enjekte edin. Vaks kalıbının kalitesini gözlemleyin; herhangi bir anormallik yoksa kalıp tamamlanmıştır.
(5) İşlem Sonrası
Kalıpta herhangi bir kusur olup olmadığını kontrol edin; varsa, hemen ayarlamalar yapın. Zımparalanması gereken alanları zımpara kağıdı kullanarak düzeltin. Ardından, daha sonra kolayca tanımlayabilmek için kalıpla ilgili bilgileri kabuğun üzerine yazmak için yağ bazlı bir kalem kullanın.
