Профессиональное руководство по уменьшению образования пузырьков в силиконовой резине

Пузырьки в силиконовая резина обычно возникают из-за попадания воздуха в смесь во время перемешивания, заливки, дегазации, отверждения или при проектировании формы. Для эффективного уменьшения количества пузырьков следует применять медленное перемешивание, надлежащую вакуумную дегазацию, заливку тонкой струей, разглаживание поверхности щеткой, установку вентиляционных отверстий и соблюдение правильных условий отверждения.

Краткий ответ: Как уменьшить количество пузырьков в силиконовой резине?

Лучший способ уменьшить количество пузырьков в силиконовой резине — это контролировать весь процесс от выбора материала до отверждения. При профессиональном изготовлении силиконовых форм и литье самым надежным методом является медленное перемешивание, вакуумная дегазация силикона, заливка тонкой струйкой из одного угла и обеспечение выхода захваченного воздуха перед отверждением.

• Перемешивайте медленно, не вбивая воздух в силикон.
• Используйте емкость для смешивания, объём которой как минимум в четыре раза превышает объём силикона.
• По возможности проводите вакуумную дегазацию при давлении около 28–30 дюймов ртутного столба.
• Перед основной заливкой нанесите тонкий первый слой на детализированные поверхности.
• Наливайте из самой нижней точки тонкой непрерывной струйкой.
• Установите вентиляционные отверстия в глубоких, узких или закрытых участках формы.
• Контролируйте температуру, влажность и время отверждения.

Почему в силиконовой резине образуются пузырьки

Силиконовая резина, особенно двухкомпонентный RTV-силикон, легко захватывает воздух при смешивании. При смешивании компонентов А и В каждое перемешивание, складывание, соскабливание и переливание может привести к образованию мелких воздушных пузырьков. Если силикон имеет высокую вязкость или быстро отвердевает, эти пузырьки могут не успеть подняться на поверхность до того, как резина затвердеет.

Пузыри могут появляться внутри отвержденного силикона, на поверхности формы, вокруг мелких деталей или в верхней части отливки. У каждого типа пузырей своя причина. Внутренние пузырьки обычно возникают из-за неправильного перемешивания и недостаточного дегазирования. Поверхностные пузырьки часто возникают, когда воздух задерживается у мелких деталей мастер-модели. Крупные пустоты обычно возникают из-за неправильного направления заливки, отсутствия вентиляционных отверстий или сложной геометрии формы.

Распространенные причины образования пузырьков в силиконовой резине

Основные данные по уменьшению образования пузырьков

Риск образования пузырьков в зависимости от состояния силикона

1. Выберите подходящий силиконовый каучук

Выбор подходящего силиконового каучука — это первый шаг к уменьшению количества пузырьков. Силикон с низкой вязкостью течет более свободно и позволяет воздуху быстрее выходить на поверхность. Силикон с высокой вязкостью может улавливать воздух и удерживать пузырьки внутри жидкости до полного отверждения.

Для изготовления сложных форм, прозрачных деталей, герметизации или изделий косметического назначения следует выбирать силикон с достаточным временем жизнеспособности смеси, позволяющим выполнить смешивание, дегазацию и заливку. Силикон с очень быстрым отверждением может сэкономить время, но повышает риск образования пузырьков, застрявших в смеси. Более длительное время жизнеспособности смеси дает пузырькам больше времени для выхода и обеспечивает оператору больший контроль над процессом.

2. Медленно и тщательно перемешайте силикон

Техника перемешивания оказывает значительное влияние на образование пузырьков. Не перемешивайте слишком энергично и не делайте взбивающих движений. Вместо этого аккуратно перемешивайте силикон, медленно поднимая смесь снизу вверх. Соберите смесь со стенок и дна емкости, чтобы убедиться, что компоненты А и В полностью смешались.

Используйте плоскую лопатку для перемешивания, а не круглый стержень. Плоская лопатка позволяет лучше соскребать содержимое с стенок емкости и перемешивать его более равномерно. Старайтесь держать лопатку как можно глубже под поверхностью, так как при каждом поднятии из жидкости в силикон попадает воздух.

3. Использование вакуумной дегазации

Вакуумная дегазация — это наиболее эффективный профессиональный метод удаления пузырьков из силиконовой резины. После смешивания поместите силикон в вакуумную камеру и создайте вакуум. Силикон поднимется вверх по мере расширения захваченного воздуха, а затем опустится, когда пузырьки лопнут.

Обычный диапазон рабочего вакуума составляет примерно 28–30 дюймов ртутного столба. Точное время зависит от вязкости силикона, объема, срока годности смеси и характеристик камеры. Не следует проводить дегазацию, ориентируясь исключительно на время. Следите за поведением материала. Когда интенсивное пузырение замедляется, а силикон оседает, он, как правило, готов к заливке.

Этапы вакуумной дегазации

1. Смешайте компоненты А и В в соответствии с пропорциями, указанными производителем.
2. Перелейте силикон в емкость побольше.
3. Поместите ёмкость внутрь вакуумной камеры.
4. Если уровень силикона поднимается слишком быстро, постепенно уменьшайте вакуум.
5. Подождите, пока силикон вспенится и осядет.
6. Продолжайте, пока интенсивное образование пузырьков не замедлится.
7. Снижайте давление в вакуумной камере постепенно, чтобы избежать разбрызгивания.
8. Залейте смесь немедленно, пока не истекло время пригодности.

4. Применяйте литье под давлением, если вакуумного литья недостаточно

Вакуум удаляет пузырьки из жидкого силикона перед заливкой. Литье под давлением работает по-другому. Оно сжимает пузырьки до таких размеров, что их становится трудно разглядеть. Это особенно полезно при литье смол в силиконовые формы, но также может помочь в некоторых случаях литья из силикона, когда после заливки остаются мелкие пузырьки.

Во многих мастерских для литья смолы, чувствительной к образованию пузырьков, используются автоклавы с давлением около 40–60 psi. Что касается самого силиконового каучука, перед применением давления следует ознакомиться с рекомендациями производителя материала, поскольку характеристики отверждения, прочность формы и геометрия детали могут варьироваться.

5. Правильное заливание силикона

Техника заливки не менее важна, чем дегазация. Даже идеально дегазированный силикон может задержать воздух, если его быстро вылить на деталь с мелкими элементами. Лучший способ — заливать силикон тонкой, ровной струей в один из углов или в самую низкую точку формы. Дайте силикону естественным образом растекаться по поверхности и подниматься вокруг объекта.

Тонкая струя помогает растянуть силикон и разрушить мелкие пузырьки. Нанесение из одной точки предотвращает задержку воздуха между несколькими фронтами потока. Не наносите силикон непосредственно на поверхности с мелкими деталями, если предварительно не нанесли кистью слой для детализации.

6. Сначала нанесите тонкий слой для прорисовки деталей

Если мастер-модель имеет мелкую текстуру, надписи, глубокие канавки, подрезы или острые углы, перед заливкой основного объема нанесите на поверхность тонкий слой силикона. Это позволит силикону проникнуть в мелкие детали и вытеснить воздух, который в противном случае остался бы запертым у поверхности.

После нанесения слоя детализации медленно вылейте оставшийся силикон в форму. Этот метод особенно полезен при изготовлении фигурок, архитектурных макетов, форм для ювелирных изделий, прототипов деталей, текстурированных поверхностей и сложных промышленных компонентов.

7. Усовершенствовать конструкцию пресс-формы и добавить вентиляционные отверстия

Некоторые проблемы с образованием пузырьков возникают не из-за перемешивания или дегазации. Их причиной является геометрия формы. В глубоких углублениях, глухих отверстиях, узких каналах и на возвышенных участках может скапливаться воздух. Когда силикон поступает в эти области, воздуху требуется путь для выхода.

Добавьте небольшие вентиляционные каналы в самых высоких точках, где воздух естественным образом скапливается. Измените ориентацию формы так, чтобы воздух поднимался к отверстию, а не задерживался внутри. В случае сложных форм добавление литникового канала и нескольких вентиляционных каналов может значительно уменьшить количество пустот.

8. Контроль температуры и времени жизнеспособности смеси

Температура влияет на вязкость, время работы и скорость отверждения. Более тёплый силикон, как правило, лучше течёт, но при этом отвердевает быстрее. Более холодный силикон обеспечивает более длительное время работы, но может стать гуще и сложнее поддаваться дегазации. Оптимальной температурой обычно считается диапазон комнатной температуры, рекомендованный производителем.

Если в вашей мастерской слишком жарко, силикон может начать отвердевать до того, как пузырьки успеют выйти. Если же слишком холодно, в силиконе могут остаться пузырьки из-за повышения вязкости. Храните материалы при рекомендованной температуре и перед использованием дайте им нагреться до комнатной температуры.

9. Избегайте попадания влаги и загрязнений

Влага, пыль, масла, неотвердевшая смола, серная глина, латекс, амины и несовместимые разделительные средства могут вызывать дефекты в силиконовой резине. Некоторые дефекты выглядят как пузырьки, но на самом деле представляют собой торможение отверждения, образование газа или загрязнение поверхности.

Перед формованием очистите мастер-модель. Просушите пористые материалы, такие как гипс, дерево, бетон или 3D-печатные изделия. При необходимости загерметизируйте пористые поверхности. При использовании платинового силикона проверьте его совместимость с мастер-моделью, разделительным средством и любым покрытием перед изготовлением полноразмерной формы.

10. Устранение неисправностей: расположение пузырьков и способы устранения

Оптимальный профессиональный технологический процесс для получения силикона без пузырьков

1. Подготовьте чистую и сухую форму и мастер-модель.
2. При необходимости загерметизируйте пористые поверхности.
3. Отмеряйте силикон точно по весу или объему.
4. Мешайте медленно, счищая смесь со стенок и дна.
5. Переложите в емкость большего размера.
6. Проводите вакуумную дегазацию до тех пор, пока силикон не начнёт подниматься, опускаться, а пузырькование не замедлится.
7. Нанесите тонкий слой на детализированные участки.
8. Вылейте оставшийся силикон тонкой струйкой из одной нижней точки.
9. В закрытых помещениях или на высоких участках используйте вентиляционные отверстия.
10. Дайте силикону полностью отвердеть в стабильных условиях.

Часто задаваемые вопросы

Могут ли силиконовые пузырьки исчезнуть сами по себе?

Некоторые пузырьки могут подниматься на поверхность и исчезать естественным образом, особенно в силиконе с низкой вязкостью и длительным сроком пригодного к использованию. Однако для надежного удаления пузырьков из силикона с высокой вязкостью или быстроотвердевающего силикона обычно требуется вакуумная дегазация.

Можно ли удалить пузырьки без вакуумной камеры?

Да, но результаты могут быть не столь стабильными. Количество пузырьков можно уменьшить, перемешивая смесь медленно, используя силикон с низкой вязкостью, заливая его тонкой струйкой, нанося тонкий слой кистью, аккуратно вибрируя и выдерживая смесь дольше перед отверждением.

Почему силикон расширяется в вакуумной камере?

Застрявший воздух расширяется при пониженном давлении. Именно поэтому силикон поднимается вверх или вспенивается во время вакуумной дегазации. После того как пузырьки лопаются, силикон снова опускается.

Стоит ли встряхивать силикон, чтобы удалить пузырьки?

Слабая вибрация может способствовать подъему пузырьков, однако сильная вибрация может сместить мастер-модель, вызвать поверхностные волны или привести к появлению новых дефектов. Вибрацию лучше всего использовать в качестве вспомогательного метода, а не в качестве замены надлежащей дегазации.

Почему пузырьки появляются только на поверхности?

Поверхностные пузырьки обычно возникают, когда воздух оказывается зажатым между силиконом и мастер-моделью. Нанесение тонкого первого слоя кистью — лучший способ заполнить силиконом мелкие детали и удалить воздух с поверхности.

Заключение

Для уменьшения количества пузырьков в силиконовой резине необходим тщательно контролируемый процесс. Начните с выбора подходящего силикона, перемешивайте смесь медленно, по возможности проводите вакуумную дегазацию, заливайте смесь тонкой струйкой, разглаживайте кистью мелкие детали и проектируйте форму так, чтобы застрявший воздух мог выходить.

Для получения профессиональных результатов следует уделять больше внимания профилактике, а не устранению дефектов. Если силикон затвердеет с пузырьками внутри, устранить этот дефект будет сложно или вовсе невозможно. Тщательное соблюдение технологического процесса до отверждения — это самый надежный способ получить гладкие, прочные и лишенные пузырьков детали и формы из силиконовой резины.