模具可以由多種復合材料構建,如硅膠、鋼、粘土、黃銅、木材、塑料、鉛等等,甚至沙子制成,可以用它們來(lái)鑄造從幾十米青銅佛像到微觀(guān)細胞結構的物體。
本文重點(diǎn)介紹使用硅膠倒模并鑄造小物件的過(guò)程,這是一個(gè)可靠的技術(shù),適用于生活、娛樂(lè )和雕塑,以及珠寶等行業(yè)。
原則上,硅膠模具制作是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程,但注意您想要復制的每個(gè)對象,都可能會(huì )出現一系列新的陷阱、創(chuàng )新和解決方案,規范操作是非常重要的,因為錯誤代價(jià)是昂貴的。
成品鑄件,清理,粘合在一起,并涂上底漆的效果。
澆口模具的橫截面
兩件式模具可以處理比單件模具更多的形狀,這些硅膠模具僅適用于簡(jiǎn)單,完全凸起的物體。傾斜的布置,可以最大限度地減少樹(shù)脂中氣泡的問(wèn)題。
澆注意味著(zhù)您將樹(shù)脂倒入注膠口,從該進(jìn)氣口彎曲以從下方填充模腔,而不是簡(jiǎn)單地從頂部倒入。同時(shí),頂部較小的通風(fēng)口允許擠出的空氣逸出。當您倒入時(shí),樹(shù)脂濺落形成氣泡,氣泡可能留在模腔中并破壞鑄件表面,這些氣泡也傾向于聚集在最難以處理的細節區域。
澆注不足的好處是它可以產(chǎn)生更少的氣泡,并讓它們上升到出氣口,在那里它們不會(huì )造成麻煩。頂澆模具有時(shí)是可以接受的,但從下面澆注得到的效果,往往是令人滿(mǎn)意的,這是值得你額外付出的。
模具設計的第一步是將你的對象上下顛倒并由內到外顯示。想象一下,它是一個(gè)充滿(mǎn)樹(shù)脂的空腔,樹(shù)脂將如何流動(dòng),以及沿途會(huì )發(fā)生什么?氣泡會(huì )在哪里形成?主通風(fēng)口應該在哪里?如何定位物體?(可能顛倒了,所以大多數清理都發(fā)生在底部)最難清理的部分是什么?這件作品應該作為一個(gè)部件鑄造,還是分成幾個(gè)部分來(lái)完成?
當你清理鑄件時(shí),思考這些問(wèn)題會(huì )讓以后的事情變得更容易,這意味著(zhù)切斷和打磨通風(fēng)孔和接縫中多余的樹(shù)脂,并填充任何氣泡。一個(gè)好的鑄件應有很少的氣泡,并容易清理,這都是從良好的模具設計開(kāi)始的。砂除材料總是比填滿(mǎn)空隙更容易。
要鑄造的對象,一個(gè)天使雕像。
舉個(gè)例子,我們將鑄造一個(gè)天使雕像。經(jīng)過(guò)斟酌,決定將她的手臂取下并分開(kāi),因為它們看起來(lái)很麻煩,它們遠離她的身體,手上細節也很精致;寬而薄的部件也難以鑄造,因此要拆下翅膀,并將其更換為在真空機上單獨制造的新零件,這非常適合生產(chǎn)扁平形狀的零件。
在取下天使雕像的手臂和翅膀后,將身體倒置;它的腳底是扁平的,所以它們是倒入樹(shù)脂的理想點(diǎn)。用底漆涂刷天使雕像表面,以便在切割的時(shí)候觀(guān)察更直觀(guān)。
建立天使成型位置, 澆口流到她的腳,這是一個(gè)方便平坦的表面。
使用塑料半球構成澆口,并用電樞線(xiàn)制作主出氣口。為了使清理更容易,模腔和出氣口之間的接觸應盡可能小些;把電線(xiàn)打磨到觸及天使頭部的地方。然后,可以在她的裙子和袖子的褶皺處添加更小的排氣口,這樣看起來(lái)更容易冒泡,最后使用高粘膠水將所有東西粘結在一起。
標記分型線(xiàn),便于切割模具。
標識線(xiàn)應該延伸穿過(guò)基座本身并一直圍繞模型,沿著(zhù)存在的任何角落,或沿著(zhù)高點(diǎn)和開(kāi)放空間來(lái)定義接縫。硅膠模具分離時(shí)產(chǎn)生的飛邊(多余材料)會(huì )沿著(zhù)這個(gè)縫隙形成,所以你應該把它定位在易于打磨和填充的地方。
使用單片泡沫芯制作模具盒
在不切割的情況下,對泡沫芯材進(jìn)行刻痕和折疊,大致遵循物體的形狀。在模型和模具外部之間至少保留3/4空間。更薄,硅膠模具可能在澆注的樹(shù)脂時(shí)受熱變形;更厚,這是在浪費硅膠,這部分也將很難切割。
模箱,準備用熱膠密封
使用熱膠槍將盒子固定到底座上,并粘上盒子接縫。仔細檢查整個(gè)膠縫,確保它能容納液體硅膠,而硅膠會(huì )有從最小的孔中漏出的可能。
1.根據盒子的體積,計算出你需要多少硅膠。
記住,體積=長(cháng)度×寬度×高度。硅膠(密度1.03)與水的比重相當,因此這與您需要的硅膠重量大致相同。
確保你使用的混合棒足夠堅固,并且刮擦側面和底部,這是最難以獲得良好混合的地方。通常通過(guò)將攪拌棒向下推到桶的兩側,并將其拖過(guò)底部,隨意轉動(dòng)鏟斗,進(jìn)行多次攪拌。
初學(xué)者經(jīng)常犯的錯誤–混合不充分,一個(gè)好的建議是,直到你認為已經(jīng)可以了,然后繼續再混合3分鐘。
如果因混合不充分,而報廢模具,沒(méi)有比這更糟糕的了。
有一個(gè)很可靠的方法,就是倒在一個(gè)地方,讓硅膠慢慢填充周?chē)目障丁1M可能地倒一條細流,大約和鉛筆芯一樣細,這可以去除在混合過(guò)程中形成的一些微小的、看不見(jiàn)的氣泡。
倒硅膠。 你應該倒比這更薄,除非你有一個(gè)抽空器立即放入模具(就像我做的那樣)。
如果你發(fā)現硅膠從盒子的小孔泄漏,可用濕紙巾或者更好的是一小塊水性粘土來(lái)阻止它。水有助于硅樹(shù)脂凝結,而此時(shí)用熱膠修補這個(gè)洞,則會(huì )使它變寬。
放入抽空器(真空室)中脫氣,氣泡會(huì )上升到表面并排除。
對于大多數沒(méi)有加速劑的RTV有機硅膠,這可能需要等待24小時(shí)。
硅膠模具,準備釋放。
將刀片從底部附近的熱膠縫上方插入一個(gè)角度,從模具底座上取下盒子。這樣可以釋放硅膠模具,并幾乎可以保持整個(gè)盒子的完整性。
切割盒縫
猛拉盒子,把它從底部分開(kāi)。會(huì )有一些硅膠粘性,可能會(huì )撕開(kāi)粘在一起的澆口,但這不要緊。釋放底座后,將對齊鍵切割在盒子邊緣和新暴露的模具頂部。這是一個(gè)標記凹口,可以讓您準確把硅膠模具裝入盒子。當盒子不完全對稱(chēng)時(shí)(不完全對稱(chēng)),對齊這個(gè)鍵可以防止鑄件變形。
模具,釋放,準備切割。
通過(guò)垂直于泡沫芯材的對接接頭,插入刀片并向下切割來(lái)切開(kāi)接縫。盡量不要損壞盒子,因為它會(huì )在鑄造過(guò)程中還會(huì )用到–支撐硅膠模具。
在硅膠塊上,找到從您在底座上繪制的分型墨水線(xiàn)。使用彎曲的刀片,從內向外開(kāi)始切割此線(xiàn),從不超過(guò)3-4毫米,沿著(zhù)物體上畫(huà)的線(xiàn),慢慢切到外部的邊緣。
切割硅膠模具
當您將刀穿過(guò)硅膠時(shí),用手指尖將彎曲的刀片左右扭轉。這種扭曲動(dòng)作創(chuàng )造了定義珠寶商切割的山丘和山谷。切割第一條曲線(xiàn)后,用手指撬開(kāi)盡可能寬的切片(或使用模具吊具,類(lèi)似反向鉗子的工具),并在剛剛創(chuàng )建的溝槽底部進(jìn)行另一次扭曲切割。這就是彎曲刀片派上用場(chǎng)的地方:一個(gè)直刀片,遇到前一個(gè)切口的凹凸,將直接穿過(guò)它,而彎曲的刀片圍繞它移動(dòng)!
一些指示:使你的山丘和山谷深,但總不超過(guò)3-4毫米。模型最接近塊邊緣的區域,具有最大的泄漏危險,因此您希望模型和塊邊緣之間至少有2次完整的山丘和山谷通道。
把切口錯開(kāi)。不要把你的山丘一分為二,因為這樣會(huì )讓模具的兩部分沿著(zhù)一個(gè)相對的軸滑動(dòng)。如果你的模具能移動(dòng),我保證它會(huì )滑動(dòng)。總是從里到外切,慢慢走!這真的是個(gè)技術(shù)活!
將兩半分開(kāi)
這需要練習;我不會(huì )騙你。需要一段時(shí)間來(lái)感受它,并且涂抹硅膠也是一項艱苦的工作。但是在這里,仔細的注意會(huì )使準備上漆的鑄件和需要一天打磨及填充的鑄件有所不同。
天使透露出來(lái)(通風(fēng)口等被移除)
繼續切割,直到您可以完全分開(kāi)兩半并移除物體。
取下原零件、通風(fēng)口和澆口,用玉米淀粉或滑石粉輕輕擦拭模具內壁。可將粉末放入一個(gè)小的布袋中,用橡皮筋固定,均勻涂抹,這不會(huì )結塊。硅膠表面很滑,因為硅橡膠會(huì )逐漸滲出。
對硅膠模具內壁進(jìn)行清理
這意味著(zhù)硅酮模具,通常不需要額外的脫模材料(不排除特定需求),因為硅酮本身可以防止粘住。但是,輕輕的撣灰仍然有助于兩半完全對齊,還可以像海綿一樣吸附到樹(shù)脂上,將其拉入模具的細部,并抑制可能在高點(diǎn)聚集的小氣泡。
將硅膠模具合并,將它們裝入原包裝盒中,并用橡皮筋將其外固定,并將其倒立放置。
按照比例正確混合澆注樹(shù)脂,混合的時(shí)候小心地刮擦側面和底部,注意凝膠時(shí)間,留出充足的灌注和排泡時(shí)間。
倒入混合后的澆注樹(shù)脂
半球形澆口為澆注樹(shù)脂提供防溢屏障(想象試圖準確地倒入一個(gè)小孔的難度),當你看到樹(shù)脂從通風(fēng)口出來(lái)時(shí),這已經(jīng)完成了。
主鑄件從模具中取出
要從通風(fēng)口內部去除多余的樹(shù)脂,用鉗子將它們打破,然后將表面打磨光滑。在這個(gè)天使雕像身上,對衣服和肩膀上的通風(fēng)口設置還是很精確的,這個(gè)位置根本不需要再清理。
手臂從模具中取出。
對于她的手臂,另制作了一個(gè)過(guò)渡澆注的硅膠模具(上圖),并在澆注樹(shù)脂后釋放氣泡并取出。然后將手臂粘在上面,安裝新的翅膀,并用底漆刷涂了表面。
完成鑄造,清理,粘合在一起,并涂上底漆。
根據設計的需求,對天使雕像不同部位進(jìn)行涂裝,以滿(mǎn)足視覺(jué)的需求。
最后,另一個(gè)有用的提示:將部件從硅膠模具中拉出后,稱(chēng)重并在泡沫芯材上標記克數,這可以讓您確切知道下次需要的準確澆注樹(shù)脂用量。
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