Что должно быть готово до формовки
Формовка начинается не с порошка и воды. К этому моменту модель должна быть полностью промыта, высушена и обработана по инструкции к конкретному фотополимеру, а литейная ёлка — собрана и надёжно закреплена. Для JEWELRY WAX перед формовкой выполняют УФ-дозасветку.
На поверхности моделей не должно оставаться жидкого фотополимера, растворителя, пыли и других загрязнений. Всё, что осталось на модели, окажется на границе между моделью и формовочной массой и может проявиться на поверхности будущей отливки.
Перед замешиванием формомассы нужно подготовить всё необходимое: опоку, основание, весы, воду, ёмкость для смешивания, смеситель, вакуумную установку и таймер. После контакта порошка с водой начинается отсчёт рабочего времени смеси, поэтому искать инструмент по ходу процесса уже поздно.
Формовочная масса для полимерных моделей
Для прямого литья по фотополимерным моделям выбирают формовочную массу, у которой производитель прямо указывает совместимость с resin, DLP/SLA, CAD/CAM или rapid-prototype моделями. Обычная масса, рассчитанная только на классический воск, не обязана выдерживать нагрузки при выжигании полимера.
Причина проста: фотополимерная модель при нагреве ведёт себя иначе, чем восковая. До разрушения полимерной сетки модель нагревается и увеличивается в размерах, затем начинается интенсивное разложение и газовыделение. Формовочная масса должна сохранить поверхность и геометрию формы на всех этих стадиях.
У специализированных форммасс производитель обычно указывает допустимую температуру выжигания, соотношение воды и порошка, время замешивания, вакуумирования и выдержки перед печью. Эти значения важнее любых общих советов.
Вода и порошок: только точное соотношение
Количество воды и порошка измеряют точно, а не «по консистенции». Соотношение задаёт производитель конкретной формовочной массы и его нельзя переносить с одного состава на другой.
Избыток воды делает форму слабее. Недостаток воды делает смесь слишком густой: она хуже затекает в мелкий рельеф, медленнее выпускает воздух и быстрее теряет подвижность.
Для повторяемого результата порошок взвешивают, а воду отмеряют или тоже взвешивают. Важно соблюдать и рекомендованную температуру воды: она влияет на рабочее время и скорость схватывания смеси.
Обычно порошок добавляют в воду, а не наоборот. Но окончательный порядок всегда сверяют с инструкцией к конкретной формомассе.
Замешивание формовочной массы
Смесь должна стать однородной, без сухих комков и непромешанных участков. При этом нельзя бесконтрольно увеличивать время замешивания: формомасса начинает схватываться сразу после контакта с водой, и весь процесс должен уложиться в рабочее время, указанное производителем.
Лучший вариант для стабильной работы — механическое смешивание с контролем времени. Вакуумный смеситель удобнее обычной ёмкости, потому что позволяет одновременно смешивать массу и удалять из неё воздух.
Если смесь готовят без вакуумного смесителя, после перемешивания её отдельно вакуумируют перед заливкой. Цель вакуума здесь одна — удалить вовлечённый при смешивании воздух.
Зачем нужно вакуумирование
Воздух, оставшийся в формовочной массе или на поверхности модели, превращается в дефект формы. Пузырёк, прилипший к модели, после литья обычно проявляется как металлический нарост на поверхности изделия.
Поэтому воздух удаляют в два этапа: сначала из самой смеси, затем из уже заполненной опоки. Конкретная последовательность зависит от оборудования. Вакуумный смеситель объединяет часть операций; при обычном смесителе используют отдельную вакуумную камеру.
Вакуумная система должна иметь достаточную производительность и исправные уплотнения. Если масса долго не поднимается и не «кипит» под вакуумом, причина часто не в формомассе, а в слабом насосе, подсосе воздуха или загрязнённой вакуумной линии.
Держать опоку под вакуумом дольше, чем требует инструкция, не нужно. После начала схватывания любые дополнительные воздействия на форму уже вредны.
Как заполнять опоку
Формовочную массу заливают спокойно, тонкой струёй по стенке опоки. Не нужно лить её прямо на модели: смесь должна подниматься снизу и постепенно обтекать литейную ёлку.
Особое внимание нужно моделям с глубоким рельефом, поднутрениями, горизонтальными полостями и участками, где воздуху трудно выйти. Именно там чаще всего задерживаются пузырьки.
Над самой высокой моделью должен оставаться достаточный слой формовочной массы. Его минимальную толщину задаёт производитель форммассы и конструкция опоки.
После заполнения опоку вакуумируют столько, сколько предусмотрено технологией конкретного состава. Затем её сразу переносят на ровную неподвижную поверхность.
Нужен ли вибростол
Вибростол полезен, но не обязателен. Лёгкая вибрация во время вакуумирования заполненной опоки помогает пузырькам оторваться от поверхности модели и выйти из мелкого рельефа.
Особенно полезна вибрация для сложных ёлок с большим количеством мелких деталей. Если отдельного вибростола нет, в некоторых технологических инструкциях допускается лёгкое постукивание по опоке во время вакуумирования.
Но вибрация должна быть умеренной и применяться только пока формомасса остаётся текучей. Как только начинается схватывание, опоку больше не трогают. Сильная или поздняя вибрация нарушает формирующуюся структуру и повышает риск трещин и других дефектов.
Что делать сразу после заполнения
После вакуумирования опоку ставят на ровную поверхность и оставляют в покое. На стадии потери глянца и начального схватывания её не переносят, не встряхивают и не разбирают основание без необходимости.
С этого момента заканчивается формовка и начинается следующий этап — созревание опоки. Формовочная масса продолжает схватываться и набирает прочность, необходимую перед нагревом.
Время выдержки до печи задаёт производитель формовочной массы. Для полимерных моделей этот этап особенно важен, потому что во время последующего нагрева форма должна выдержать расширение модели, давление газов и перепады температуры.
Типичные ошибки при формовке
- Формомасса только для воска. При выжигании полимерной модели форме может не хватить прочности.
- Соотношение воды и порошка «на глаз». Меняются прочность, текучесть, рабочее время и размеры формы.
- Слишком густая смесь. Она хуже заполняет мелкий рельеф и удерживает больше пузырьков.
- Плохой вакуум. Воздух остаётся в смеси и на поверхности моделей.
- Заливка прямо на ёлку. Воздух сложнее вытеснить из труднодоступных мест, а тонкие элементы можно повредить струёй.
- Слишком долгое смешивание или вакуумирование. Смесь начинает схватываться ещё до завершения формовки.
- Сильная или поздняя вибрация. Нарушается уже формирующаяся структура формы.
- Перемещение опоки во время начального схватывания. Повышается риск внутренних трещин и повреждения поверхности формы.
Рабочая последовательность
Конкретные минуты, соотношение воды и порошка и температура смеси зависят от формовочной массы. Их берут из инструкции производителя и сначала воспроизводят без самодеятельности. Менять режим имеет смысл только после того, как понятен исходный результат.