Lernen Sie Harzgusstechniken: Duplizieren von Kunststoffteilen

Mit dem Harzguss können Sie Teile herstellen, die ohne eine vollständige CNC- und Spritzgusseinrichtung sonst nicht möglich wären. Es kostet ungefähr so ​​viel wie ein 3D-Drucker, 300 bis 600 US-Dollar, um eine gute Einrichtung in Gang zu bringen. Dies gilt für Rohmaterial, Harz, Farbstoff, Druckkammer und eine optionale Vakuumentgasungseinrichtung. Mit einem guten Harzguss-Setup können Sie Teile herstellen, die stabiler als Spritzguss sind und eine phänomenale Genauigkeit, Temperaturbeständigkeit und Festigkeit aufweisen. Ich werde verschiedene Techniken von einfach bis fortgeschritten für die Verwendung von Harzguss aus der Sicht eines Hackers behandeln.

Heute werde ich ein Teil exakt nachbilden. Ich habe mein Haus nach einem bevorstehenden Projekt durchsucht. Ich wünschte, ich hätte ein aufregenderes Teil nachzubilden, etwa ein kaputtes Scharnier oder ein Plastikgehäuse, das ich gerne in einer anderen Farbe hätte, aber ich habe einen Knopf an meinem Lieblingsmantel verloren. Deshalb werde ich einen passenden Satz Knöpfe anfertigen.

Sie benötigen eine Grundausstattung für den Harzguss. Für die Rohmaterialien habe ich die Vorschläge aus dem Guerrilla Guide übernommen – dem Standardhandbuch für die Herstellung von Dingen in der eigenen Werkstatt. Bisher hat das super geklappt. Ich hatte auch viel Spaß daran, Urethankautschuk für Räder und flexible Teile zu gießen, aber das ist ein anderes Kapitel.

Ich empfehle jedoch, in einer Hinsicht vom Guerilla-Leitfaden abzuweichen. Wenn Sie ein begrenztes Budget haben, sollten Sie unbedingt auf den Kauf einer Vakuumentgasungskammer verzichten. Kaufen Sie eine Druckgussanlage. Solange Sie sowohl Ihre Formen als auch Ihr Harz unter Druck aushärten, werden Sie keine großen Probleme haben. Das Beste für Ihr Geld ist eine billige Druckgusskammer, die aus einem Farbtopf und einem günstigen Kompressor besteht. Ich wartete auf einen Rabatt von 20 % in meinem örtlichen Importgeschäft und bekam mein Gerät für etwa 150 US-Dollar, inklusive Topf, Pneumatik, Kompressor und allem.

Es gibt noch ein paar andere Zubehörteile, die ich als sehr praktisch empfunden habe. Einer ist ein Miniatur-Farbmischer; Die meisten meiner Harzgussteile werden in kleinem Maßstab hergestellt. Das Silikon ist nicht so wichtig, aber das Harz verlangt, dass es sehr, sehr gut gemischt wird, sonst härtet es nicht richtig aus (normalerweise mit seltsamen und verwirrenden Materialeigenschaften, wie seltsam gummiartig oder gleichzeitig extrem spröde und klebrig). Ich empfehle außerdem eine Schachtel Nitrilhandschuhe, wie sie auch Chirurgen verwenden können. Die meisten dieser Chemikalien werden Ihnen heute nicht schaden, aber Sie können bei ständiger Einwirkung eine Allergie gegen sie entwickeln, was morgen furchtbar unangenehm wäre. Außerdem eine vertrauenswürdige elektronische Präzisionswaage. Ich habe eine gebrauchte Made in USA +-0,01g-Waage für 25 US-Dollar bei eBay gekauft. Es hat meine Ergebnisse dramatisch verbessert. Ich empfehle außerdem den Kauf eines Ziegels aus weichem Plastilin. Dabei handelt es sich um eine Modelliermasse auf Ölbasis, die nie austrocknet. Stellen Sie sicher, dass Sie eines erhalten, auf dem ausdrücklich erwähnt wird, dass es schwefelfrei ist, da es sonst zu Störungen Ihres Silikons kommt. Mit dem Ton können Sie Kunststoffteile allerlei zaubern. Es ist auch wiederverwendbar. Zum Schluss noch ein paar Bleigewichte oder Schrotbeutel und jede Menge Gummibänder; Diese werden verwendet, um Ihre Formen zusammenzuhalten.

Sobald Sie Ihr Setup zusammengestellt haben, ist der Prozess relativ einfach. Nehmen Sie zunächst das Kunststoffteil aus seiner Baugruppe und reinigen Sie es gründlich. Das Silikon erkennt erstaunlich kleine Defekte. Sie werden Fingerabdrücke und Staub nachbilden. Es ist ziemlich spektakulär. Möglicherweise möchten Sie sich diese Zeit auch nehmen, um den Kunststoff mit einem Formtrennmittel einzusprühen. Lassen Sie das Trennmittel trocknen und polieren Sie es ab. Dies ist in der Regel optional, da Silikon auf vielen Thermoplasten nicht gut haftet, aber wenn Sie eine fragwürdige strukturierte Oberfläche haben, können Sie es auch tun. Es kann zu Detailverlusten kommen.

Für die meisten duplizierten Teile ist eine zweiteilige Form erforderlich. Sie halten die Teile in Position und gießen eine Hälfte der Form. Anschließend lassen Sie die Teile im Silikon und gießen die passende Silikonform darauf. Es gibt zwei Methoden, die ich angewendet habe. Üblicherweise verwende ich leichte Klebstoffe wie Gummizement oder Blaukleber, um das Teil auf einer ebenen Fläche zu befestigen, und baue dann die Keile und Gusskanäle mit Modelliermasse auf dieser ebenen Fläche auf. Normalerweise erreiche ich auf diese Weise eine bessere Abdichtung zwischen den Formhälften.

Leider habe ich einen Fehler der Woche generiert; Deshalb verwende ich für dieses Tutorial die andere Methode, bei der die Teile in eine Unterlage aus Modelliermasse eingebettet werden. Ich finde, dass es für einen Nicht-Bildhauer außerordentlich schwierig ist, mit dieser Methode eine ebene Oberfläche zu bearbeiten, und dass der Ton überall hin gelangt. Es funktioniert gut, aber lassen Sie sich davon nicht abschrecken. Ich würde sogar sagen, dass es die bessere Methode von beiden ist. Wer Spaß daran haben möchte, sollte jedoch nicht auf die harte Modelliermasse zurückgreifen.

Nehmen Sie also zunächst einen Schaumstoffkern und legen Sie Ihre Teile darauf aus. Denken Sie über die Ausrichtung des Gusses nach. Sie verdrängen Luft und ersetzen sie durch Blasen. Sie möchten einen freien Weg haben, durch den die Luft entweichen und das Harz eindringen kann. Nach Abschluss des Gussvorgangs wird es auch etwas blinken. Je besser Sie Ihre Form herstellen, desto weniger Grate entstehen. In diesem Fall habe ich eine beschämende Arbeit geleistet, sodass noch eine Menge Aufräumarbeiten zu erledigen waren, bevor mein Teil erledigt war. Ich kam zu dem Schluss, dass sich die Kanten der Knöpfe am einfachsten reparieren ließen, also wählte ich diese als Trennlinie für meine zweiteilige Form.

Anschließend habe ich den Boden meiner Form mit Plastilin-Ton bestrichen. Mein Ton ist furchtbar hart, deshalb habe ich ihn in einer Plastiktüte in ein heißes Wasserbad gelegt, damit er weich wird. Ich drückte die Knöpfe mit der Bohrseite nach unten in die Form. Ich möchte zuerst die schwierigste Seite im Silikon festhalten. Dann nahm ich meinen Zeigefinger und drückte einige Indexierungslöcher in den Ton. Dies wird mir später beim Ausrichten der Form helfen. Ich würde empfehlen, etwas Präziseres zu verwenden, etwa eine Stiftkappe, aber das war damals vorhanden. Zuletzt habe ich einen Zahnstocher genommen und den Ton sorgfältig geformt, um eine schöne, gleichmäßige Linie um jeden Knopf herum zu zeichnen. Ich habe auch die Knopflöcher gereinigt, da es eine gute Idee ist, schwierige Geometrien nur auf einer Seite der Form zu erfassen.

Als nächstes kommt der lustige Teil. Gießen Sie die erste Hälfte der Form. Dafür würde meiner Schätzung nach etwa 190 Gramm ausreichen. Ich habe eine sehr ausgefeilte Gleichung verwendet, um diese Zahl zu ermitteln. Meine Waage kann nur bis zu 200 Gramm wiegen, und das sah nach viel aus. Wiegen Sie die beiden Komponenten des Silikons sorgfältig ab. Auch hier passieren sehr, sehr rätselhafte Dinge, wenn man es nicht tut. Als nächstes ständig umrühren. Es dauert eine Weile, bis das Silikon fest wird. Rühren Sie es also um. Rühren Sie, bis Ihre Arme brennen. Man kann es nicht übertreiben. Das Ergebnis sollte ein sehr gleichmäßig gefärbter, mit Blasen gefüllter Schleim sein. Wenn Sie über eine Vakuumentgasungskammer verfügen, ist jetzt der richtige Zeitpunkt dafür. Als nächstes kommt die Gießzeit.

Wenn Sie das Harz unter Druck gießen möchten, müssen Sie die Form unbedingt mit dem gleichen Druck unter Druck gießen, mit dem Sie das Harz gießen werden. Auf diese Weise wird die in der Form eingeschlossene Luft unter dem Gießdruck auf das richtige Maß komprimiert. Für eine detaillierte Form nehmen Sie einen Pinsel und streichen Sie vorsichtig Silikon auf die detailliertesten Oberflächen. Nehmen Sie dann das Silikon, halten Sie es so hoch wie möglich über das Positiv und beginnen Sie, einen dünnen Strahl in die Form zu gießen. Dadurch werden die meisten größeren Blasen zerbrochen und durch kleinere Blasen ersetzt, die für den Druckgussprozess keine so große Rolle spielen. Gießen Sie, bis die Form gefüllt ist, und stellen Sie die Form dann so eben wie möglich in die Druckkammer.

Abhängig von Ihrem Silikon heißt es jetzt warten. Bei mir dauert die Aushärtung etwa 12 Stunden. Nach Ablauf der Zeit die Form aus der Kammer nehmen und vom Schaumstoffkern lösen. Drehen Sie es um und entfernen Sie vorsichtig den Ton. Im Idealfall können Sie dies tun, ohne das Objekt, das Sie duplizieren möchten, zu beeinträchtigen. Jetzt können Sie entweder die nächste Hälfte der Form gießen und anschließend die Gussrahmen in die Form schnitzen, oder Sie können die Gussrahmen jetzt mit Modelliermasse herstellen. Beides hat seine Vor- und Nachteile. Für dieses habe ich mich entschieden, die Gussrahmen aus Modelliermasse herzustellen.

Beachten Sie, wie die Gusskanäle so platziert sind, dass die Luft nach oben und aus der Form strömen kann, ohne dass Blasen zurückbleiben. Ich nahm ein Rasiermesser und drückte gegen die Kante der Angüsse, um die Kontaktfläche mit dem Teil zu minimieren.

Sobald der Schimmel ausgehärtet ist, ist es an der Zeit zu sehen, ob sich unsere ganze Arbeit gelohnt hat. Trennen Sie zunächst die Formhälften, indem Sie einfach rundherum 6 mm vom Rand der Form abschneiden. Anschließend die beiden Hälften vorsichtig auseinanderziehen. Sobald Sie sie getrennt haben, entfernen Sie alle Originale und den Ton. Wenn Sie sich gegen die Herstellung von Gusskanälen aus Ton entschieden haben, ist dies der Punkt, an dem Sie Gusskanäle mit einem Meißelmesser einritzen.

Setzen Sie die Formhälften wieder zusammen und legen Sie sie zwischen etwas Unflexibles. Umwickeln Sie die gesamte Baugruppe mit Gummibändern.

Stellen Sie Ihre gesamte Ausrüstung bereit. Der Maßstab ist der wichtigste. Wägen Sie die positiven Ergebnisse ab, um eine gute Schätzung zu erhalten, wie viel Harz Sie zum Füllen der Form benötigen. Fügen Sie dann einen ordentlichen Betrag zu dieser Zahl hinzu, in diesem Fall habe ich ihn einfach verdoppelt. Bei kleinen Auflagen ist es besser, etwas zu verschwenden, als es noch einmal zu machen.

Stellen Sie einen Plastikbecher auf die Waage und stellen Sie sie auf Null. Geben Sie ein paar Tropfen Farbstoff in die Tasse. Für etwas dieser Größe genügt es, das Ende des Mixers in das Pigmentgefäß einzutauchen, das weit genug herausgezogen ist, um alle Teile zu färben. Tarieren Sie es erneut. Gießen Sie A- und B-Teil in dem von Ihrem Harz angegebenen Verhältnis ein. Dann für immer mischen. Auch hier gilt: Je mehr Sie mischen, desto besser ist Ihr Ergebnis.

Gießen Sie das Harz in die Form, bis es voll ist, und klopfen Sie dann auf die Seiten. Der Harzstand sollte sinken. Tippen und füllen Sie, bis Sie nicht mehr können. Anschließend die gesamte Baugruppe in die Druckkammer geben und erneut unter Druck gießen. Jetzt warten wir.

Sobald wir die Entformungszeit für das Harz erreicht haben (diese steht normalerweise im Datenblatt), kann es sicher entformt werden. Nehmen Sie alle Gummibänder ab und trennen Sie die Form. Da ich viel zu viele Gummibänder und Schaumkernbretter verwendet habe, hatte ich einige ernsthafte Probleme mit dem Blitzen. Diese brachen allerdings leicht ab, aber ich musste etwas mehr Zeit damit verbringen, die Kanten zu polieren.

Als die Teile fertig waren, nähte ich die Knöpfe wieder an den Mantel. Ich bin nicht der Beste im Schneiderhandwerk, daher bin ich mir sicher, dass ich noch einen weiteren Knopf verliere, aber das ist in Ordnung, denn an diesem Tag warten noch drei weitere Knöpfe auf mich! Selbst wenn ich sie alle verliere, habe ich immer noch eine Form. Ich könnte sie sogar in einer anderen Farbe gießen, wenn ich wie ein Concierge aussehen möchte. Ziemlich cool!