Støbning af harpiks - Resin casting
Harpiksstøbning er en metode til støbning af plastik, hvor en form er fyldt med en flydende syntetisk harpiks , som derefter hærder. Det bruges primært til mindre produktion som industrielle prototyper og tandpleje. Det kan gøres ved amatør hobbyfolk med lidt indledende investering, og bruges i produktionen af samleobjekter legetøj, modeller og figurer, samt i mindre målestok smykker produktion.
Den syntetiske harpiks til sådanne processer er en monomer til fremstilling af en plasthærdepladerende polymer . Under hærdningsprocessen polymeriserer den flydende monomer ind i polymeren og hærder derved til et fast stof.
Enkeltmonomere harpikser kan anvendes i processen, der danner homopolymerer (polymerer, der kun indeholder en type polymer). I sådanne anvendelser indeholder "hærdningsmidlet" blandet med harpiksen det, der løst omtales som en " katalysator ", men som mere teknisk er en indledende kilde til frie radikaler (såsom MEKP ) til at fungere som en initiator i en fri- radikal kemisk kædereaktionspolymerisation . Alternativt kan harpiksstøbning udføres med en harpiks plus en næsten lige stor mængde af en "hærder" -væske (som i mange epoxyharpikser eller polyesterharpikssystemer ), som funktionelt indeholder en anden polymer, til anvendelse ved dannelse af et slutproduktplast, der er en copolymer . Copolymerer indeholder to forskellige skiftende kemiske enheder i det endelige polymermolekyle.
Behandle
Mest almindeligt anvendes en termohærdende harpiks, der polymeriserer ved blanding med et hærdningsmiddel (polymerisationskatalysator) ved stuetemperatur og normalt atmosfærisk tryk. Harpikserne er navngivet analogt med planteharpikser, men er syntetiske monomerer til fremstilling af polymerplast. De såkaldte syntetiske harpikser anvendt inkluderer polystyrenharpiks , polyurethanharpiks , epoxyharpiks , umættet polyesterharpiks , acrylharpiks og siliconeharpiks .
Epoxyharpiks har en lavere viskositet end polyurethanharpiks; polyesterharpiks krymper også markant under hærdning. Akrylharpiks , især methylmethacrylat- typen af syntetisk harpiks, producerer acrylglas (også kaldet PMMA, Lucite, Plexiglass), som ikke er et glas, men en plastpolymer, der er gennemsigtig og meget hård. Den er velegnet til indlejring af genstande (som f.eks. Akryltrofæer ) til visningsformål. Styren er en lignende flydende monomer ved stuetemperatur, som også polymeriserer til klar glaslignende polystyrenplast med tilsætning af en passende katalysator.
En fleksibel form kan fremstilles af latexgummi , vulkaniseret silikongummi ved stuetemperatur eller andre lignende materialer til relativt lave omkostninger, men kan kun bruges til et begrænset antal støbninger.
Den enkleste metode er tyngdekraftsstøbning, hvor harpiksen hældes i formen og trækkes ned i alle delene ved tyngdekraften. Når den todelte harpiks blandes, har luftbobler tendens til at blive indført i væsken, som kan fjernes i et vakuumkammer . Støbningen kan også udføres i et vakuumkammer (når der bruges åbne forme) for enten at udtrække disse bobler eller i en trykpotte for at reducere deres størrelse til det punkt, hvor de ikke er synlige. Tryk og / eller centrifugalkraft kan bruges til at hjælpe med at skubbe den flydende harpiks ind i alle detaljer i formen. Formen kan også vibreres for at udvise bobler.
Hver enhed kræver en vis mængde praktisk arbejde, hvilket gør de endelige omkostninger pr. Produceret enhed forholdsvis høje. Dette er i modsætning til sprøjtestøbning, hvor de oprindelige omkostninger ved oprettelse af metalformen er højere, men formen kan bruges til at producere et meget højere antal enheder, hvilket resulterer i en lavere pris pr. Enhed.
Samlerobjekter og modeller
Harpiksstøbning bruges til at producere samleobjekter og skræddersyede legetøj og figurer som designerlegetøj , garagesæt og kugleledsdukker samt skalamodeller , enten enkeltdele eller hele modeller af genstande som tog , fly eller skibe . De produceres generelt i små mængder, fra de ti til nogle få hundrede eksemplarer, sammenlignet med sprøjtestøbte plastfigurer, der produceres i mange tusinder. Harpiksstøbning er mere arbejdskrævende end sprøjtestøbning, og de anvendte bløde forme nedslides af hver støbning. De lave indledende investeringsomkostninger ved harpiksstøbning betyder, at individuelle hobbyister kan producere små kørsler til eget brug, såsom tilpasning, mens virksomheder kan bruge det til at producere små kørsler til offentligt salg.
Oprettelsen af et legetøj eller en figur starter med den traditionelle skulpturelle proces, hvor kunstneren designer en lerskulptur . Hvor det er relevant, for eksempel når man laver et garagesæt, dissekeres skulpturen i flere dele som hoved, torso, arme og ben. En fleksibel form fremstillet af stuetemperatur vulkaniseret (RTV) silikone gummi er lavet til hver del.
Efter formen er fremstillet, hældes en syntetisk harpiks - såsom polyurethan eller epoxy - blandet med et hærdningsmiddel i hvert formhulrum. Blanding af de to flydende dele forårsager en eksoterm reaktion, der genererer varme og inden for få minutter får materialet til at hærde, hvilket giver støbninger eller kopier i form af den form, det er hældt i. Formene er sædvanligvis halvdelte (som de udhulede påskeæg med chokolade med slik inde), og et frigørelsesmiddel kan bruges til at gøre det lettere at fjerne den hærdede / hærdede harpiks fra formen. Den hærdede harpiksstøbning fjernes fra den fleksible form og får lov til at afkøle.
På grund af aggressiv karakter af de fleste forbindelser, der anvendes til støbning, og reaktionens høje temperatur nedbrydes formen gradvist og mister små detaljer. Typisk vil en fleksibel form give mellem 25 og 100 støbninger afhængigt af størrelsen på delen, intensiteten af den genererede varme.
Afhængigt af produkttypen kan det derefter skæres eller slibes for at fjerne støbeartikler som gran og sømme. Nogle produkter er også samlet og malet, mens nogle modeller og sæt, som er beregnet til at samle forbrugeren, efterlades ufærdige.
RTV-silikoneformers evne til at reproducere selv den mindste detalje betyder, at mange af disse støbegods med lavt volumen er af meget høj kvalitet. Kvaliteten af både originale mestre og harpiksstøbning varierer på grund af forskelle i skabernes dygtighed samt støbteknikker.
Sundhedsfarer
Se også
Bibliografi
- Harper, Charles A. (2003). I plastmaterialer og processer: En kortfattet encyklopædi . Wiley-intercience. s. 80–82. ISBN 0-471-45603-9 . Google bogsøgning. Hentet den 26. juni 2009.
