Dobór tworzyw sztucznych na omodelowanie odlewnicze

Transkrypt

1 SQS Zertifikat ISO 9001 / ISO TOOLING SYSTEMS SYSTEMY NARZĘDZIOWE Dobór tworzyw sztucznych na omodelowanie odlewnicze Firma HUNTSMAN jest jednym z największych koncernów przemysłu chemicznego produkującym tworzywa sztuczne. Przedmiotem niniejszego opracowania są materiały stosowane w odlewnictwie, a szczególnie w budowie modeli odlewniczych, płyt modelowych itp. Oprzyrządowanie, obejmujące modele z tworzyw sztucznych, ustaliło już swoją pozycję między modelami z drewna i metalu. Jak wiadomo, przy użyciu modeli drewnianych można wykonywać ograniczoną liczbę zaformowań i ze względów wytrzymałościowych nie są one stosowane w automatycznych liniach do formowania. Inaczej mówiąc, modele drewniane znajdują zastosowanie w warunkach formowania ręcznego lub maszynowego do niewielkich tylko partii odlewów, od których nie wymaga się przy tym dużej dokładności wymiarowej. Od modeli metalowych oczekuje się czegoś przeciwnego. Nadają się one, praktycznie, tylko do produkcji wielkoseryjnej, dla której nie ma lepszego tworzywa modelowego. W warunkach wytwarzania pojedynczych sztuk lub produkcji małoseryjnej nie wchodzą one w rachubę z powodu dużych kosztów i długiego czasu ich wykonywania. W tę dość obszerną lukę wpisują się praktycznie jedynie modele z tworzyw sztucznych. Niezbędne tu jest przytoczenie zarysu czynności, koniecznych do uzyskania modelu z tworzywa sztucznego. Punktem wyjścia jest zawsze idealnie wykonany model wyjściowy (model-matka) który najłatwiej wykonać z materiału o nazwie firmowej RenShape BM 5460 lub BM 5440, gwarantujący, ze model spełni stawiane mu wysokie wymagania, a przy tym można go obrabiać konwencjonalnymi narzędziami, takimi jak: tarniki (raszple), pilniki, strugi, papier ścierny itp. Pod względem twardości odpowiada on twardemu drewnu (klon, buk), nie występują w nim jednak słoje i sęki, nie paczy się i nie kurczy przy wysychaniu. Można mu też nadawać dowolne kształty na obrabiarce sterowanej numerycznie. Wykonywanie modeli z tego materiału przypomina wykonywanie modeli metalowych, jest jednak połączone z mniejszymi kosztami dzięki krótszemu frezowaniu (maksymalnie 20 % czasu frezowania metalu), prostszemu usuwaniu ostrych krawędzi oraz łatwiejszemu wygładzaniu powierzchni. Firma Vantico dysponuje 34 rodzajami tworzywa RenShape ), spośród których 10 przeznaczonych jest na modele odlewnicze. Model, wykonany z tego materiału, należy zamontować na płycie podmodelowej. W przypadku nierównego podziału konieczne jest zastosowanie fałszywki. Można ją wyfrezować na obrabiarce sterowanej numerycznie, można ja też wykonać ręcznie z drewna lub z dostarczanej przez firmę Vantico pasty modelowej. Przedstawione czynności to najcięższa część pracy związanej z wykonaniem oprzyrządowania modelowego. Należy tu jeszcze raz podkreślić, że jakość powierzchni modelu pierwotnego ma decydujący wpływ na jakość uzyskiwanego negatywu bądź wprowadzonego następnie do produkcji modelu z tworzywa sztucznego. Każda, najmniejsza wada będzie następnie odtwarzana i nie zmniejszy się po wielokrotnym formowaniu. Aby móc odformować wymagany negatyw, należy powlec powierzchnię modelu wyjściowego i fałszywki lakierem. Następnie należy pokryć całą powierzchnię oddzielaczem. Dopiero teraz można nałożyć ramkę na negatyw i odformować go za pomocą żywicy narzędziowej. Jest to stosunkowo prosta czynność, którą może wykonywać przyuczony pracownik z niewielkim doświadczeniem. Z tak otrzymanego negatywu przygotowuje się następnie wyjściowy model produkcyjny w sposób, identyczny do sposobu wykonywania negatywu. Można go zamontować na osobnej płycie lub wykonać model wraz z płytą. Z doświadczenia ostatnich 30 lat wynikają następujące wartości trwałości modeli, wykonanych z poszczególnych materiałów: 1. modele metalowe - >50000 odlewów, 2. oprzyrządowanie modelowe z tworzywa sztucznego z wierzchnią warstwą z żywicy Ureol - >25000 odlewów, 3. oprzyrządowanie modelowe z tworzywa sztucznego z udziałem żywic Araldit lub Ureol - >5000 odlewów, 4. oprzyrządowanie modelowe z drewna odlewów. ) Wszystkie żywice Araldit, Ureol, Ren, RenCast, RenLam, RenGel, RenPaste oraz płyty RenShape sprzedaje dystrybutor: MILAR, ul. Wojska Polskiego 66, Milanówek; tel. (022) , ; fax. (022)

2 Kompozycje epoksydowe Epoksydowe żywice Araldit są stosowane z powodzeniem od wielu lat w nowoczesnych odlewniach. Pozwalają one na wykonywanie wysokojakościowego oprzyrządowania modelowego bez większych inwestycji, a przy tym łatwiej i szybciej. Przede wszystkim wykonuje się w ten sposób modele mocowane za pomocą śrub, płyty formierskie normalne i dwustronne, płyty odwracalne, modele do stosowania na narzucarkach, rdzennice, modele przygotowywane na frezarko-kopiarkach i sprawdziany wymiarów. Pełny wachlarz możliwości stosowania omawianych żywic wykracza jednak daleko poza wymienione powyżej zakresy. Od najprostszych napraw i operacji klejenia sięgają one zastosowań w przemyśle lotniczym i kosmicznym. Oprzyrządowanie modelowe wykonane żywicy Araldit odznacza się doskonała wytrzymałością i odpornością na odkształcenia trwałe oraz małą gęstością i dużą odpornością na ścieranie. Poza tym wykonane z nich wyroby łatwo jest poddawać zmianom i ewentualnym naprawom. Modele z żywic są pod wzglądem właściwości technologicznych bliskie formom metalowym, zaś pod względem kosztów wytwarzania - modelom drewnianym. Na modele tego rodzaju stosuje się żywice epoksydowe Araldit, utwardzane w temperaturze pokojowej. Składają się one z żywicy i utwardzacza, które należy gruntownie wymieszać w przepisanym stosunku, wywołując w ten sposób utwardzającą reakcję chemiczną. Dane, dotyczące stosunku mieszania, metod przeróbki, żywotności oraz warunków utwardzania i wyjmowania z formy dobiera się dla danego tworzywa, korzystając z odpowiednich instrukcji. W porównaniu z innymi tworzywami sztucznymi kompozycje z żywicami epoksydowymi wykazują wiele korzyści: a) utwardzanie następuje w temperaturze otoczenia, b) podczas utwardzania nie wydzielają się żadne części lotne (gazy), c) skurcz utwardzania jest bardzo mały i może zostać ograniczony niemal do zera przez postępowanie, które zostanie omówione poniżej, d) umożliwiają przygotowanie oprzyrządowania modelowego o dużej dokładności wymiarowej i wytrzymałości, zapewniające duży stopień dokładności otrzymywanym następnie odlewom, e) takie oprzyrządowanie modelowe wykazuje także dużą odporność na działanie temperatury, na starzenie się, na działanie wilgoci i chemiczne oddziaływanie otoczenia. Przed dokładnym omówieniem techniki wykonywania negatywów i modeli celowe będzie sklasyfikowanie modeli wg ich wielkości na: 1) małe modele: do wymiarów podetka papierosów, 2) średnie modele: do wymiarów aktówki, 3) duże modele: o wymiarach biurka i większe. Dla każdej klasy wielkości opracowano odrębne zalecenia, które zostaną przedstawione poniżej. Wstępne czynności przy wykonywaniu modeli i negatywów Do sporządzania oprzyrządowania modelowego z żywic epoksydowych lub poliuretanowych niezbędne jest staranne przygotowanie modeli wyjściowych, kt6rych jakość powierzchni wywiera decydujący wpływ na gładkość powierzchni negatywów i modeli. Nadzwyczajna przyczepność żywic epoksydowych zmusza do odpowiedniego przygotowywania modeli wyjściowych. W zależności od tworzywa modelowego przewiduje się różne sposoby postępowania, wśród nich rozróżnia się: a) tworzywa chłonne: gips, beton, drewno, masa formierska, styropian, b) tworzywa nie chłonne: stal, aluminium i inne metale nieżelazne, tworzywa sztuczne (ABS, PVC), marmur, ceramika glazurowana, żywice Araldit i Ureol, guma, laka itp. W przypadku tworzyw chłonnych niezbędne jest przygotowanie powierzchni przez ich polakierowanie; znajdują tu zastosowanie dwa materiały: - lakier QZ 5 (kolor czerwony, przeznaczony do materiałów wilgotniejących jak gips, beton itp.): nanosi się go jednorazowo, suszy przez mm - lakier QZ 5101 (kolor niebieski, rzadkopłynny); nanosi się go jednorazowo, suszy przez minut. Lakier ten jest stosowany do wszystkich tworzyw chłonnych. Po zabezpieczeniu w ten sposób powierzchni roboczej powleka się ją oddzielaczem. Do dużych gładkich powierzchni stosuje się oddzielacz QZ 5110 (pasta woskowa): nanosi się go jednorazowo miękką szmatką nie stosuje się żadnego rozpuszczalnika; pozostawia się go na 20 minut w celu wysuszenia, następnie można wypolerować do połysku. Przy krawędziach i narożach mogą jednak wystąpić problemy. W takich przypadkach i dla części o złożonej konstrukcji znajduje zastosowanie oddzielacz woskowy QZ 5111 (w stanie ciekłym); nanosi się dwie warstwy - drugą po upływie minut od chwili naniesienia pierwszej. Przed powlekaniem oddzielaczem naroży i krawędzi należy je wysuszyć; w przypadku zetknięcia się ciekłej żywicy z ciekłym oddzielaczem dochodzi często do sklejania się. Dopuszcza się również przepolerowanie powierzchni, należy jednak uważać na to, aby przy tym nie usunąć warstwy oddzielacza. 2

3 Wykonywanie litych modeli odlewanych z użyciem żywic epoksydowych i poliuretanowych Z ciekłych kompozycji z udziałem żywic Araldit można bezpośrednio wykonywać modele w przygotowanych formach. Należy jednak zwrócić uwagę na to, że w wyniku egzotermicznej reakcji podczas utwardzania może nastąpić skurcz objętościowy i liniowy. Do wykonywania tych modeli należy wykorzystać (użyć) kompozycję żywiczną, która musi przy jednoczesnej niskiej lepkości (koniecznej dla odwzorowania szczegółów) posiadać minimalny skurcz dla zapewnienia dokładności wymiarowo-kształtowej. Do tego typu modeli stosuje się cały szereg kompozycji epoksydowych i poliuretanowych dla krótkich i dłuższych serii. Dlatego większość takich żywic można stosować tylko do małych modeli i negatywów. Zjawisko skurczu można ograniczyć do minimum przez zastosowanie, w fazie przygotowawczej, utwardzaczy o małej reakcyjności lub tzw. modyfikatora zmian objętościowych. Następnie miesza się żywicę z utwardzaczem w określonym stosunku, dbając o niedopuszczenie pęcherzy powietrznych do mieszanki. Po tej czynności można żywicę wlać nieprzerwanym strumieniem do formy. Należy przy tym uważać na to, aby wlewać kompozycję żywiczną w miejscu, gdzie znajduje się najgłębszy punkt formy i miejsca tego nie należy zmieniać w trakcie odlewania; w przeciwnym razie w modelu mogą wystąpić pęcherze gazowe. Dla małych modeli stosuje się zwykle kompozycje szybkoutwardzalne FastCasting dla skrócenia czasu wykonania. Dla dużych i średnich należy używać kompozycje wolnowiążące dla uniknięcia przegrzania kompozycji i skurczu. Materiałami właściwymi do takiego zastosowania są: RenCast CW 2215 z utwardzaczem Ren HY 5161 zmieszane w stosunku wagowym 100:20 oraz RenCast CW 2418 z utwardzaczem Ren HY 5161 zmieszane w stosunku wagowym 100:15. Różnica między nimi polega na tym, że do żywicy RenCast CW 2215 jest dodawany wypełniacz mineralny, a następnie może być zabarwiony, natomiast RenCast CW 2418 jest uzupełniany wypełniaczem metalowym, czego wynikiem jest odpowiednia gęstość i odpowiednia wytrzymałość na ściskanie tej kompozycji. Modele uzyskane z obu tych kompozycji są obrabialne mechanicznie (np. przez frezowanie) i nadają się najlepiej do formowania na wstrząsarkach z doprasowaniem bądź innych formierkach podobnego rodzaju. Maksymalny wymiar modelu, który można bezproblemowo wytwarzać przy użyciu tych kompozycji wynosi 300 mm, a maksymalna grubość ścianki - 40 mm. W przypadku większych modeli może wystąpić skurcz oraz obciągnięcia. Trwałość modeli można zwiększyć w istotny sposób (50000 zaformowań) przez zastosowanie dla małych modeli żywic poliuretanowych RenCast 6414A/B lub RenCast 6414A/5117B, a dla większych modeli przez zastosowanie odpowiedniej powłoki na powierzchni rdzenia podwymiarowego z w/w RenCast 6414A/B lub RenCast 6414A/5117B. Istotna różnica między nimi polega na tym, że kompozycję RenCast 6414A/B stosujemy na modele o niskim użebrowaniu, a RenCast 6414A/5117B o wysokim użebrowaniu. Modele uzyskane z obu tych kompozycji nadają się najlepiej do formowania na formierkach DISA MATIC. Na duże modele szczególnie zalecana jest wolnowiążąca kompozycja poliuretanowa Mass Casting. Za pomocą tej kompozycji można odlać model o wysokości do 500 mm i dowolnych wymiarach bocznych. Gdy zależy nam na skróceniu czasu wykonania modelu roboczego możemy zastosować kompozycję z serii Rencast FC (FC51, FC52+DT082 lub FC54). Kompozycje te charakteryzują się dobrymi parametrami mechanicznymi i bardzo atrakcyjną ceną. Stosowane są zwykle na małe modele z przeznaczeniem do formowania na wstrząsarkach z doprasowaniem, prasach FKT lub innych formierkach. Wykonanie modelu warstwowego Warstwa powierzchniowa. Mieszanki żywiczne na powłoki powierzchniowe nanosi się za pomocą krótko przyciętego pędzla na przygotowane modele wyjściowe. Stwarza się w ten sposób powłoki o najrozmaitszych właściwościach, od elastycznych do bardzo twardych, szczególnie na krawędziach, co zapewnia precyzyjne odtwarzanie najcieńszych ścianek. Warstwa o grubości mm, zwana powierzchnią czynną nadaje odpowiednie właściwości powierzchniowe gotowym modelom. Na negatywy zaleca się RenGel SV 410 z utwardzaczem Ren HY 2404, zmieszane w stosunku wagowym 100:13, a na modele robocze i płyty formierskie - RenGel SW 404 z utwardzaczem Ren HY 2404, zmieszane w stosunku wagowym 100:10 (nie obrabialny). W niektórych przypadkach zalecane jest stosowanie żelkotów poliuretanowych, w skład której wchodzi żywica RenGel 6414A z odpowiednio dobranym utwardzaczem, który modyfikuje własności kompozycji. Użycie utwardzacza 6424B powoduje polepszenie odporności na udar, a kompozycja z utwardzaczem 5153B wykazuje większą odporność na ściskanie. Nakłada się je jak to powyżej opisano. Następnie w celu wzmocnienia i usztywnienia formy stosuje się lane wypełnienie lub usztywnienie za pomocą past. Wypełnienie takie musi być jednocześnie sztywne, odporne na ściskanie, podwyższoną temperaturę a przy tym musi być w miarę możliwości lekkie. Przy odlewaniu podkładu z masy wypełniającej ważne jest, aby stosowną kompozycję wlewać bezpośrednio na warstwę żywicy powierzchniowej. Jeśli się na to nie zwraca uwagi, może wystąpić rozwarstwienie a nawet odpryskiwanie powłoki na dużych powierzchniach modelu. Masa wypełniająca. Do wykonania wypełnienia stosuje się mieszanki żywic z piaskiem (metoda tradycyjna). Stosuje się także podobnie jak do odlewu pełnego modelu, RenCast CW 2215 z utwardzaczem HY 5161, zmieszane w stosunku wagowym 100:20. Zamiast utwardzacza HY 5161 można zastosować szybszy utwardzacz HY 5162 lub wolniejszy HY Można zastosować także kompozycję Mas Casting z napełniaczem ekspandowanym DT 081 3

4 (pozwalającym na uzyskanie ciężaru właściwego masy rzędu 0.6 g/cm 3, a co za tym idzie znaczne obniżenie kosztów), pianki epoksydowe RenCast CW 2215 / HY 5160 / DY 5054 (gęstość g/cm 3, wytrzymałość ok. 50 kg/cm 2 ), lub też bardzo ekonomicznych past: RenPaste LV573/HY2959 bądź pasty MassCasting. Wykonywanie modeli średniej wielkości Warstwa powierzchniowa. Powierzchniowe kompozycje żywiczne, zwykle o konsystencji tiksotropowej (ciekłostałej), nanosi się za pomocą krótko przyciętego pędzla na odpowiednio przygotowany model wyjściowy. Stwarza się w ten sposób powłoki o najrozmaitszych właściwościach, od elastycznych do bardzo twardych, szczególnie na krawędziach, co zapewnia precyzyjne odtwarzanie najcieńszych ścianek. Powłoka o grubości mm, nadaje odpowiednie właściwości powierzchniowe gotowym modelom. Przygotowuje się model bądź negatyw, montuje go na płycie, zaopatrzonej w ramę formy, a następnie lakieruje i oddziela się model z płytą od ramy. Żywice powierzchniową dobiera się zależnie od przeznaczenia i nanosi się ją pędzlem na powierzchnię modelu, zaczynając od krawędzi i naroży, przechodząc do powierzchni. Należy przechodzić od naroża do naroża, pracując czysto i szybko, gdyż na początku okresu żywotności żywica powierzchniowa wykazuje największą lepkość, dzięki czemu może być nanoszona na powierzchnię bez pęcherzy powietrznych. Z uwagi na swą płynność żywica powierzchniowa wymaga uważnego nanoszenia, aby można ją było utrzymać na całej powierzchni i aby nie następowała deformacja kształtów powierzchni. W przypadku modeli średnich wchodzi w grę jedynie wykonawstwo z zastosowaniem warstwy sprzęgającej i wypełniającej. Warstwa sprzęgająca. Na warstwie powierzchniowej (żelkotu), nie będącej jeszcze twardą warstwą powierzchni czynnej w fazie pyło-suchości, tworzy się połączenie z warstwą następną. Ta pośrednia warstwa nazywa się warstwą sprzęgającą; tworzą ją: kompozycja żywicy do laminowania (do wytwarzania tworzyw warstwowych) z utwardzaczem i krótko przyciętymi włóknami szklanymi. Do gotowej mieszanki żywicy z utwardzaczem wsypuje się ok części wagowych włókien szklanych i całość dobrze się miesza, a następnie nanosi za pomocą pędzla na warstwę powierzchni czynnej. Grubość warstwy sprzęgającej wynosi 1 4 mm. Należy zwracać uwagę na to, aby pomiędzy warstwą powierzchni czynnej a warstwą sprzęgającą nie pozostały żadne pustki, których później nie można już wyeliminować i które spostrzega się dopiero w czasie eksploatacji oprzyrządowania modelowego w wyniku pękania powłoki. Bezpośrednio po tych czynnościach można przystąpić' do wykonywania negatywu, stosując masę wypełniającą. Masa wypełniająca. W tym celu do żywicy do laminowania bądź żywicy wielozadaniowej, zmieszanej z utwardzaczem, dodaje się ok. 900 części wagowych substancji wypełniającej (XV obrabialny) lub piasku kwarcowego. Zaletą wypełniacza XV 278 jest możliwość jego obróbki mechanicznej. Jest to klasyczny już sposób wykonywania modeli i płyt podmodelowych, sprawdzony w ciągu ostatnich dziesiątków lat, który prawdopodobnie nie ulegnie zmianie w najbliższych dekadach. Na poszczególne warstwy stosuje się następujące materiały: na warstwę powierzchni czynnej: - RenGel SW 404 z HY 2404 modele produkcyjne, RenGel SV 410 z HY 2404 lub RenGel SW10 z HY2404 przy wykonywaniu negatywów; żelkoty poliuretanowe RenGel 6414A z 6424B lub RenGel 6414A z 5153B na warstwę wiążącą: - RenLam LY 5138 z HY włókno szklane QT58 lub gotowa RenGel P99/HY5159; na masę wypełniającą: - LY 5138 z HY 5138 i wypełniacz XV 278. Opisanej technologii można przeciwstawić najnowszą technologię wykonywania pełnych modeli i negatywów o grubości do 500 mm. W tym przypadku stosuje się niekurczliwą kompozycję z żywicą poliuretanową o nazwie MASS CASTING, składającą się z żywicy, utwardzacza i wypełniacza. Żywice poliuretanowe RenCast 5146Iso i RenCast 5146Pol miesza się ze sobą w stosunku 80:100 w części wagowych i do tej mieszanki dodaje się co najmniej 420 cz. wagowych wypełniacza DT 082, miesza się wszystkie składniki, otrzymując ciekłą masę, którą się wlewa do przygotowanego negatywu. Czas przerobu (żywotność) tej kompozycji wynosi ok. 40 minut, czas utwardzania w temperaturze pokojowej - 12 godzin. Własności mechaniczne i termiczne uzyskuje się następnego dnia otrzymując twarde, stabilne odlewy. Pełne utwardzenie i osiągnięcie końcowych parametrów następuje w ciągu 7 dni w o C lub 14 godzin w temperaturze 80 o C. Przy dodaniu 600 części wagowych wypełniacza DT 082 otrzymujemy pastę. 4

5 Wykonywanie dużych modeli Technologia w tym przypadku jest podobna do technologii wykonywania modeli małych i średnich; jedynie na masę wypełniającą w miejsce wypełniacza XV 278 stosuje się lekki wypełniacz DT081. Taka zmiana wypełniacza prowadzi do zmniejszenia masy nasypowej do ok. 500 kg/m 3. Należy jednak uwzględnić tę okoliczność, ze zastosowany tu lekkich wypełniacz wykazuje mniejszą wytrzymałość na ściskanie niż wypełniacz XV 278 Jeżeli model bądź negatyw wykonany w ten sposób jest zbyt ciężki lub zbyt nieporęczny, należy przejść na konstrukcję warstwową bądź powłokową. Również w tym przypadku nakłada się na negatyw warstwę powierzchni czynnej SW 404 z HY 2404, bądź szczególnie zalecane kompozycje poliuretanowe: 6414A/6424B (odporny na udary) lub 6414A/5153B (odporny na ściskanie), i natychmiast potem warstwę sprzęgającą (LY HY cięte włókno szklane). Modelu nie wypełnia się jednak całkowicie materiałem, lecz wykonuje się z pasty do laminowania LV573 z utwardzaczem HY 2959, powłokę o grubości ok. 20 mm albo dochodzi się do podobnej struktury, stosując lekką pastę Mass Casting. Tę powłokę modelową należy jednak zabezpieczyć za pomocą użebrowania przed paczeniem się. Metoda ta nadaje się szczególnie do wykonywania dużych rdzennic i modeli o dużych gabarytach (zasuwy, korpusy maszyn). Odlewanie kanałowe (podlewanie na rdzeniu). Ten sposób wykonywania modeli jest stosowany tylko w przypadku bardzo skomplikowanych części (np. użebrowania cylindrów), które są za duże jak na odlewy jednolite bądź przy których nie można stosować powlekania powierzchniowego (nie można bowiem np. powlekać bezbłędnie żeberek o grubości 3 mm za pomocą pędzla). Sposób ten jest również stosowany w przypadku produkcji masowej. Często ta metoda stosowana jest także dla obniżenia kosztów materiału i zmniejszenia grubości ścianek. W pierwszej kolejności przygotowuje się rdzeń o wymiarach o ok. 5 do 10 mm mniejszych od nominalnego wymiaru modelu właściwego. Forma składa się z negatywu modelu o wymiarach zgodnych z wymiarami modelu rzeczywistego oraz rdzenia. Rdzeń najlepiej przygotować, używając w charakterze negatywu folii polietylenowej lub kalibrowanej folii (arkuszy) woskowej. Zastosowanie w tym celu folii woskowej jest wprawdzie bardziej pracochłonne, ale też zapewnia bardziej równomierną grubość ścianki. Tak przygotowaną formę wypełnia się materiałem, stanowiącym masę wypełniającą i zagęszcza, a następnie utwardza uzyskany w ten sposób rdzeń, wyjmuje go z formy; następnie zawiesza się go ponownie, za pomocą podnośnika w negatywie modelu, po czym szczelinę między negatywem a rdzeniem wypełnia się odpowiednią kompozycją żywiczną. Należy zwracać uwagę na to, aby zalewanie szczeliny odbywało się w jej najniżej położonym punkcie, co zapewnia optymalne wypełnienie warstwy czynnej. Ważne jest wywiercenie w rdzeniu możliwie dużej liczby otworów odpowietrzających w celu uniknięcia pęcherzy powietrznych w dolnej części modelu. Wyeliminowanie przyczyn powstawania owych ewentualnych pęcherzy powietrznych jest ważne z tego powodu, że późniejsza naprawa jest pozbawiona sensu. Technologia ta została rozwinięta w zastosowaniu do produkcji masowej. Do przygotowywania modeli przymocowywanych śrubami lub kompletnych płyt podmodelowych stosuje się, zamiast rdzeni zagęszczanych, rdzenie metalowe. Zaletą tych ostatnich jest to, że po zużyciu się warstwy czynnej (przy zachowaniu tolerancji ok. 0.1 mm oznacza to wykonanie ok form przy użyciu wysokiego nacisku) jej resztki mogą zostać z łatwością usunięte przez dłutowanie lub wypalenie, powierzchnia oczyszczona przez śrutowanie, aby ponownie uzyskać dobre związanie metalu i warstwy czynnej po naniesieniu jej za pomocą negatywu. Całość operacji nie przekracza 24 godzin, a poszczególne czynności przedstawiają się następująco: 1) przygotowanie negatywu modelu, 2) założenie folii odtwarzającej szczelinę, 3) zagęszczenie rdzenia; materiał: RenLam M/HY 956 lub LY 5138/HY 5138 z wypełniaczem XV 278 (max. 900 części wagowych) lub kompozycja Mass Casting z wypełniaczem DT 082, 4) wyjęcie rdzenia z formy, usunięcie folii, ponowne przygotowanie negatywu, umieszczenie podwymiarowego rdzenia w negatywie, 5) odlanie warstwy czynnej modelu właściwego z zastosowaniem nadstawki i wykonaniem otworów odpowietrzających; materiał: RenCast 6414A z utwardzaczem 5117B, zmieszanymi w stosunku 100:35 części wagowych; lub RenCast 5219A z utwardzaczem 5219B, zmieszane w stosunku 80:100 części wagowych. Kompozycje epoksydowe: RenCast CW20 z utwardzaczem HY49 (odpowiednik do odlewania żelkotu SW404). 5

6 Przygotowane wg. tej technologii oprzyrządowanie modelowe jest od ok. 20 lat z powodzeniem stosowane w odlewniach motoryzacyjnych, przy czym płyty podmodelowe są zawsze wykonywane z metalu w celu zapewnienia wielokrotnego ich stosowania. W tym przypadku, z uwagi na znaczną liczbę różnych rodzajów oprzyrządowania kompozycje żywiczne przetwarzane są na urządzeniach dozująco-mieszających, co gwarantuje dobrą jakość i niezawodność wykonywanych z nich warstw czynnych. Oprzyrządowanie takie niemal dorównuje, pod względem jakości i trwałości, oprzyrządowaniu metalowemu. Tak np. w koncernie +GF+ oprzyrządowanie takie wytrzymuje zaformowań i dopiero wówczas poddaje się je regeneracji w opisany powyżej sposób. Pasta do wykonywania modelu pierwotnego (modelu matki) Ten materiał modelarski znajduje zastosowanie w budowie dużych modeli, na zaprawianie zaokrągleń, obciągnięć i do innych rodzajów napraw; właściwości utwardzonego materiału są bardzo podobne do właściwości drewna; dlatego można go obrabiać mechanicznie dowolnymi narzędziami, służącymi do obróbki drewna. Żywicę SV 36 miesza się z utwardzaczem HV 36 w stosunku 1:1 i należycie ugniata; kompozycję taką można następnie nanosić na zaokrąglenia o promieniu do 100 mm i na pionowe ścianki o grubości do ok. 40 mm bez obawy jej spłynięcia. Wiąże się ona dobrze zarówno z drewnem jak i z metalem. Głównymi zaletami tej pasty są: wysoka stabilność wymiarowo-kształtowa wyrobów, dobre własności mechaniczne i bardzo dobra obrabialność (gdyż nie zawiera ścierających napełniaczy). Masa do szpachlowania XW 5129/XW 5130 Jest to szybkoschnąca kompozycja, którą już po kilku minutach można obrabiać, również wykazuje właściwości podobne do właściwości drewna. Stosunek składników wynosi 100:(1 3) części wagowych. Wykazuje dobre związanie z drewnem i metalem. Zalecana jest do napraw, wygładzania, wyprowadzania profili i mocowania płyt RenShape BM Żywice do szybkiego odlewania Jak już o tym wspomniano, małe modele można wykonywać jako jednolite metodą pełnego odlewania. Omówione powyżej kompozycje z udziałem żywic epoksydowych mają jednak stosunkowo dużą żywotność i odpowiednio długi czas do wyjęcia modeli z negatywu. Znane są jednak tzw. żywice do szybkiego odlewania; są to kompozycje zawierające żywice poliuretanowe, występujące na rynku pod nazwą RenCast FastCasting (na małe modele stosuje się FC51 lub FC52 z wypełniaczemdt 082, oraz FC54). Od kompozycji epoksydowych różnią się następującymi cechami: ich mieszanie jest łatwiejsze, mają krótkie czasy życia, już po 30 min można odformować model (szczegółowe dane w kartach technicznych produktu). Należy jednak zauważyć, że wskutek krótszego czasu utwardzania następuje intensywniejsze nagrzewanie produktu, co stwarza większe niebezpieczeństwo skurczu niż przy stosowaniu wyrobów z udziałem żywicy epoksydowych. Środki i zalecenia ochronne Wszystkie omówione dotychczas materiały są środkami chemicznymi a nie produktami żywnościowymi. Dlatego wymagają stosowania właściwej odzieży i innych środków ochronnych. Należy zawsze pracować w rękawicach, okularach ochronnych i w czystym ubraniu. Miejsce pracy powinna charakteryzować czystość i dobra wentylacja. Gdyby się jednak przypadkiem naga skóra zetknęła z którymkolwiek z wymienionych materiałów, należałoby skórę w tym miejscu starannie przemyć wodą z mydłem. Każdy z omówionych materiałów jest zaopatrzony w ulotkę z 6

7 zaleceniami dotyczącymi warunków bezpieczeństwa i higieny pracy przy posługiwaniu się nimi. Rodzaj materiału użytego na model roboczy Stal Staliwo Brąz Aluminium Ureol 6414A/B *) Ureol 6414A/5117B Strata masy [%] Wykres 1. Strata masy dla odformowań: kompozycje Ureol 6414A/B i Ureol 6414A/5117B w porównaniu do innych standardowych materiałów (wg. badań firmy DISA). W zależności od ilości zaformowań oraz rodzaju formierki stosuje się szereg kompozycji o specjalnych parametrach. Ważna jest także konstrukcja modelu: wysokość żebrowania, kąt natarcia masy, rodzaj/granulacja masy itp. Podany podział jest wynikiem praktycznych obserwacji u klientów stosujących dane kompozycje. Otrzymane wyniki mogą być różne w konkretnych zastosowaniach nawet na tej samej formierce. Należy przyjąć także ogólną zasadę, że dla mas formierskich opartych na piaskach ostro-krawędziowych lepsze wyniki uzyskuje się przy użyciu żywic o dużej twardości a przy piaskach okrągło-ziarnistych (piaski rzeczne) znacznie lepsze wyniki uzyskuje się przy użyciu poliuretanowych kompozycji elastycznych. Naszych porad na temat techniki stosowania udzielamy w oparciu o aktualny stan naszej wiedzy. Nie zwalnia to jednak Państwa z obowiązku sprawdzania we własnym zakresie naszych produktów na ich zgodność z założonym celem i technologią. Zastosowanie, użycie oraz obróbka produktów następuje już poza możliwościami naszej kontroli i odpowiedzialność za nie z tego powodu ponoszą wyłącznie Państwo. Istniejące już ewentualne prawa patentowe osób trzecich są uwzględniane. Gwarantujemy doskonałą jakość naszych produktów zgodnie z naszymi Ogólnymi Warunkami Sprzedaży Milanówek ul. Wojska Polskiego66 Tel: (0 22) Fax: (0 22) milar@milar.pl Huntsman, 2003 Registered Trademark of Huntsman. Innformacji na temat innych produktów szukaj na stronach: 7