硅胶模具倒模及制品浇注案例

模具可以由多种复合材料构建,如硅胶、钢、粘土、黄铜、木材、塑料、铅等等,甚至沙子制成,可以用它们来铸造从几十米青铜佛像到微观细胞结构的物体。

硅胶倒模

本文重点介绍使用硅胶倒模并铸造小物件的过程,这是一个可靠的技术,适用于生活、娱乐和雕塑,以及珠宝等行业。

原则上,硅胶模具制作是一个简单的过程,但注意您想要复制的每个对象,都可能会出现一系列新的陷阱、创新和解决方案,规范操作是非常重要的,因为错误代价是昂贵的。

硅胶制品
成品铸件,清理,粘合在一起,并涂上底漆的效果。

为什么采用两件式浇口模具?

浇口模具的横截面
浇口模具的横截面

两件式模具可以处理比单件模具更多的形状,这些硅胶模具仅适用于简单,完全凸起的物体。倾斜的布置,可以最大限度地减少树脂中气泡的问题。

浇注意味着您将树脂倒入注胶口,从该进气口弯曲以从下方填充模腔,而不是简单地从顶部倒入。同时,顶部较小的通风口允许挤出的空气逸出。当您倒入时,树脂溅落形成气泡,气泡可能留在模腔中并破坏铸件表面,这些气泡也倾向于聚集在最难以处理的细节区域。

浇注不足的好处是它可以产生更少的气泡,并让它们上升到出气口,在那里它们不会造成麻烦。顶浇模具有时是可以接受的,但从下面浇注得到的效果,往往是令人满意的,这是值得你额外付出的。

注意事项

  1. 许多模具材料都是时间敏感的,因此在每一步之后,都要预先列出您接下来需要的所有东西。
  2. 制作硅胶模具,常常因耐心不够而被摧毁,如:不花费额外的几分钟混合硅胶,可能会浪费掉几天的前期工作。
  3. 某些材料,如增稠填料,也是有毒的,所以戴上护目镜、手套、工作服或围裙是有必要的,并在通风良好的区域内工作。
  4. 最后,无论你多么小心,都要做好最坏的打算,直到你有更多的经验为止。

模具设计

模具设计的第一步是将你的对象上下颠倒并由内到外显示。想象一下,它是一个充满树脂的空腔,树脂将如何流动,以及沿途会发生什么?气泡会在哪里形成?主通风口应该在哪里?如何定位物体?(可能颠倒了,所以大多数清理都发生在底部)最难清理的部分是什么?这件作品应该作为一个部件铸造,还是分成几个部分来完成?

当你清理铸件时,思考这些问题会让以后的事情变得更容易,这意味着切断和打磨通风孔和接缝中多余的树脂,并填充任何气泡。一个好的铸件应有很少的气泡,并容易清理,这都是从良好的模具设计开始的。砂除材料总是比填满空隙更容易。

天使雕像
要铸造的对象,一个天使雕像。

举个例子,我们将铸造一个天使雕像。经过斟酌,决定将她的手臂取下并分开,因为它们看起来很麻烦,它们远离她的身体,手上细节也很精致;宽而薄的部件也难以铸造,因此要拆下翅膀,并将其更换为在真空机上单独制造的新零件,这非常适合生产扁平形状的零件。

模具制造

第1步:固定天使雕像,并建立浇注和排气口。

在取下天使雕像的手臂和翅膀后,将身体倒置;它的脚底是扁平的,所以它们是倒入树脂的理想点。用底漆涂刷天使雕像表面,以便在切割的时候观察更直观。

固定天使雕像
建立天使成型位置, 浇口流到她的脚,这是一个方便平坦的表面。

使用塑料半球构成浇口,并用电枢线制作主出气口。为了使清理更容易,模腔和出气口之间的接触应尽可能小些;把电线打磨到触及天使头部的地方。然后,可以在她的裙子和袖子的褶皱处添加更小的排气口,这样看起来更容易冒泡,最后使用高粘胶水将所有东西粘结在一起。

第2步:标记分型线位置

分型线
标记分型线,便于切割模具。

标识线应该延伸穿过基座本身并一直围绕模型,沿着存在的任何角落,或沿着高点和开放空间来定义接缝。硅胶模具分离时产生的飞边(多余材料)会沿着这个缝隙形成,所以你应该把它定位在易于打磨和填充的地方。

第3步:建造模箱

泡沫模具盒
使用单片泡沫芯制作模具盒

在不切割的情况下,对泡沫芯材进行刻痕和折叠,大致遵循物体的形状。在模型和模具外部之间至少保留3/4空间。更薄,硅胶模具可能在浇注的树脂时受热变形;更厚,这是在浪费硅胶,这部分也将很难切割。

第4步:模盒缝隙密封

模箱
模箱,准备用热胶密封

使用热胶枪将盒子固定到底座上,并粘上盒子接缝。仔细检查整个胶缝,确保它能容纳液体硅胶,而硅胶会有从最小的孔中漏出的可能。

第5步:倒入硅胶并固化

1.根据盒子的体积,计算出你需要多少硅胶。

记住,体积=长度×宽度×高度。硅胶(密度1.03)与水的比重相当,因此这与您需要的硅胶重量大致相同。

2.配制硅胶并充分混合

确保你使用的混合棒足够坚固,并且刮擦侧面和底部,这是最难以获得良好混合的地方。通常通过将搅拌棒向下推到桶的两侧,并将其拖过底部,随意转动铲斗,进行多次搅拌。

硅胶

初学者经常犯的错误–混合不充分,一个好的建议是,直到你认为已经可以了,然后继续再混合3分钟。

硅胶搅拌

如果因混合不充分,而报废模具,没有比这更糟糕的了。

3.细流浇注硅胶,不要随便倒。

有一个很可靠的方法,就是倒在一个地方,让硅胶慢慢填充周围的空隙。尽可能地倒一条细流,大约和铅笔芯一样细,这可以去除在混合过程中形成的一些微小的、看不见的气泡。

倒入硅胶
倒硅胶。 你应该倒比这更薄,除非你有一个抽空器立即放入模具(就像我做的那样)。

如果你发现硅胶从盒子的小孔泄漏,可用湿纸巾或者更好的是一小块水性粘土来阻止它。水有助于硅树脂凝结,而此时用热胶修补这个洞,则会使它变宽。

4.抽真空脱气排泡

放入抽空器(真空室)中脱气,气泡会上升到表面并排除。

5.等待硅胶完全固化

对于大多数没有加速剂的RTV有机硅胶,这可能需要等待24小时。

第6步:释放硅胶模具

1.剥离盒子底部热熔密封胶

剥离密封胶
硅胶模具,准备释放。

将刀片从底部附近的热胶缝上方插入一个角度,从模具底座上取下盒子。这样可以释放硅胶模具,并几乎可以保持整个盒子的完整性。

2.将盒子与底座分离

切割盒缝
切割盒缝

猛拉盒子,把它从底部分开。会有一些硅胶粘性,可能会撕开粘在一起的浇口,但这不要紧。释放底座后,将对齐键切割在盒子边缘和新暴露的模具顶部。这是一个标记凹口,可以让您准确把硅胶模具装入盒子。当盒子不完全对称时(不完全对称),对齐这个键可以防止铸件变形。

3.切开盒子对接缝隙

释放模具
模具,释放,准备切割。

通过垂直于泡沫芯材的对接接头,插入刀片并向下切割来切开接缝。尽量不要损坏盒子,因为它会在铸造过程中还会用到–支撑硅胶模具。

4.现在硅胶模具已经完成了,是释放内部物体的时候了。

在硅胶块上,找到从您在底座上绘制的分型墨水线。使用弯曲的刀片,从内向外开始切割此线,从不超过3-4毫米,沿着物体上画的线,慢慢切到外部的边缘。

切割硅胶模具
切割硅胶模具

当您将刀穿过硅胶时,用手指尖将弯曲的刀片左右扭转。这种扭曲动作创造了定义珠宝商切割的山丘和山谷。切割第一条曲线后,用手指撬开尽可能宽的切片(或使用模具吊具,类似反向钳子的工具),并在刚刚创建的沟槽底部进行另一次扭曲切割。这就是弯曲刀片派上用场的地方:一个直刀片,遇到前一个切口的凹凸,将直接穿过它,而弯曲的刀片围绕它移动!

一些指示:使你的山丘和山谷深,但总不超过3-4毫米。模型最接近块边缘的区域,具有最大的泄漏危险,因此您希望模型和块边缘之间至少有2次完整的山丘和山谷通道。

把切口错开。不要把你的山丘一分为二,因为这样会让模具的两部分沿着一个相对的轴滑动。如果你的模具能移动,我保证它会滑动。总是从里到外切,慢慢走!这真的是个技术活!

切开硅胶模具
将两半分开

这需要练习;我不会骗你。需要一段时间来感受它,并且涂抹硅胶也是一项艰苦的工作。但是在这里,仔细的注意会使准备上漆的铸件和需要一天打磨及填充的铸件有所不同。

天使雕像模型
天使透露出来(通风口等被移除)

继续切割,直到您可以完全分开两半并移除物体。

天使雕像铸件制作

第1步:清洁硅胶模具内壁

取下原零件、通风口和浇口,用玉米淀粉或滑石粉轻轻擦拭模具内壁。可将粉末放入一个小的布袋中,用橡皮筋固定,均匀涂抹,这不会结块。硅胶表面很滑,因为硅橡胶会逐渐渗出。

清理硅胶模具
对硅胶模具内壁进行清理

这意味着硅酮模具,通常不需要额外的脱模材料(不排除特定需求),因为硅酮本身可以防止粘住。但是,轻轻的掸灰仍然有助于两半完全对齐,还可以像海绵一样吸附到树脂上,将其拉入模具的细部,并抑制可能在高点聚集的小气泡。

第2步:合拢硅胶模具

将硅胶模具合并,将它们装入原包装盒中,并用橡皮筋将其外固定,并将其倒立放置。

第3步:调配浇注树脂

按照比例正确混合浇注树脂,混合的时候小心地刮擦侧面和底部,注意凝胶时间,留出充足的灌注和排泡时间。

第4步:倒入浇注树脂

浇注树脂
倒入混合后的浇注树脂

半球形浇口为浇注树脂提供防溢屏障(想象试图准确地倒入一个小孔的难度),当你看到树脂从通风口出来时,这已经完成了。

第5步:等待树脂凝固并释放天使浇注件

天使铸件
主铸件从模具中取出

要从通风口内部去除多余的树脂,用钳子将它们打破,然后将表面打磨光滑。在这个天使雕像身上,对衣服和肩膀上的通风口设置还是很精确的,这个位置根本不需要再清理。

天使手臂
手臂从模具中取出。

对于她的手臂,另制作了一个过渡浇注的硅胶模具(上图),并在浇注树脂后释放气泡并取出。然后将手臂粘在上面,安装新的翅膀,并用底漆刷涂了表面。

硅胶制品
完成铸造,清理,粘合在一起,并涂上底漆。

第6步:上色涂装

根据设计的需求,对天使雕像不同部位进行涂装,以满足视觉的需求。

最后,另一个有用的提示:将部件从硅胶模具中拉出后,称重并在泡沫芯材上标记克数,这可以让您确切知道下次需要的准确浇注树脂用量。

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