ساخت نمونه اولیه با استفاده از قالب های پلاستیکی سیلیکون-بخش دوم
ساخت قالب
زمانی که قالب اصلی و پایه‌ای ساخته شد، می توان قالب پلاستیکی را نیز ساخت. مهم ترین ویژگی پلاستیک سیلیکونی دقت بالای تولید مجدد آن می باشد. همچنین سیلیکون ها به طور عمده با توانایی آنها در ایجاد جزئیات شناخته می شوند. همچنین انعطاف پذیری این ماده ساخت قالب به روش های گوناگون را ممکن می سازد (شکل ۱).
شکل ۱- قالب سیلیکونی
- قالب کتابی (book mold):
یکی از انواع قالب ها، قالب های یک مرحله‌ای و یا کتابی می باشند. این نوع از قالب ها به سازندگان نمونه اولیه اجازه می دهد تا قالب اصلی را در داخل یک جعبه ریخته گری قرار دهند واز پلاستیک سیلیکونی برای پر کردن کامل آن استفاده کنند. زمانی که پلاستیک حالت گرفت می توان قالب را توسط چاقویی به دو نصف تقسیم کرد. با انجام این برش، خط جدایش ایجاد می شود و با استفاده از زمینه موجی شکل آن می توان قالب را دوباره همراستا کرد. این روش سریعترین و موثرترین راه ساخت قالب به کمک پلاستیک سیلیکونی می‌باشد.
- قالب های دو تکه:
این نوع قالب ها که به اصطلاح قالب های دو تکه یا چند مرحله‌ای نامیده می شوند در پروسه ساخت، سختی بیشتری را دارا می باشند اما تولیدکنندگان بر ایجاد کامل خط جدایش آگاهی دارند و به واسطه پایداری قالب، انجام ریخته گری قطعات بزرگ با استفاده از این نوع قالب ها ممکن می باشد. قالب های چند مرحله‌ای با شکل دادن خط جدایش به واسطه مدل رسی ایجاد می شوند. جعبه قالب ساخته شده و با پلاستیک سیلیکونی پر می شود این جعبه نصف قالب اصلی را در بر می گیرد. بعد از انجام اولین مرحله، قالب برعکس می شود، مدل رسی برداشته شده و سیلیکون از قالب اصلی جدا می شود. بعد از اتمام می توان بخش دوم و نیمه دوم قالب را نیز ایجاد کرد (شکل ۲).
شکل ۲- قالب دو تکه
- قالب های پوستی:
این نوع قالب در ساخت قطعات خیلی بزرگ با برش زیرین عمیق، دیوارهای عمودی بلند و یا هر دو استفاده می شود. برای ساخت چنین قالب‌هایی، سازندگان قالب در ابتدا پوشش اولیه‌ی سیلیکون با ترکیب کاتالیزگر را اضافه می کنند. پوشش اضافه شده در داخل قالب اصلی قرار می گیرد. اگر در حین انجام فرآیند حباب های هوا تولید شوند می بایست توسط دست یا اسپری هوا از بین روند. هنگامی که سیلیکون حالت چسبناک داشت می بایست لایه‌ای از سیلیکون به همراه کره به قالب اضافه شود. تکنیک کره زدن تا زمانی ادامه می یابد که یک ضخامت ۹٫۵ سانتی مترایجاد شود. اضافه کردن لایه‌های بیشتر مقاومت در مقابل گسیختگی را نیز افزایش می دهد. بعد از اینکه سیلیکون حالت گرفت، جعبه قالب ساخته شده است و قالب پوستی توسط ماده‌ای از پلاستر و یا فوم پلی اورتان پشتیبانی و حمایت می شود.
ترکیب کردن و هوا زدایی
زمانی که قالب ساز روش ساخت قالب و نوع سیلیکون را انتخاب کرد، زمان آن میرسد که سیلیکون آماده سازی شود. با وزن دهی دقیق دو بخش ساختاری (سیلیکون و کاتالیزگر) مطابق دستورالعمل سازنده، انجام می شود.
عملیات ترکیب کردن می بایست در یک ظرف پلاستیکی با حجمی حدود ۴ تا ۵ برابر حجم مواد ترکیب شده انجام شود تا در هنگام انجام پروسه هوا/ گاز زدایی امکان انقباض کافی وجود داشته باشد. زمانی که از ابزارهای اتوماتیک در زمینه هوا/ گاز زدایی استفاده نمی شود کار در شرایط خلاء توصیه می شود.
هدف این مرحله از بین بردن حباب های هوای ایجاد شده در پروسه ترکیب است که می تواند ایجاد سطح تماس دقیق را با مشکل مواجه کنند. حبابی که در نزدیکی الگوی اصلی تشکیل می شود سبب ایجاد حفره خواهد شد.
زمانی که یک ماده ریخته‌گری (مانند اورتانن) مورد استفاده قرار می گیرد، در فرآیند تکثیر، پستی و بلندی در سطح قالب ایجاد خواهد کرد، که زمان تمیز کردن قالب را افزایش خواهد داد. هوا زدایی یک ترکیب در یک ظرف آزمایشگاهی یا یک محفظه خلاء می تواند ۷۴ سانتی متر جیوه را بکشد (فشار بالایی ایجاد کند). در حین این فرآیند، سطح مایع موجود به صورت قابل توجهی بالا خواهد آمد. حباب های ایجاد شده از بین می روند و ماده به وضعیت اولیه خود باز می گردد.
این مرحله از مهم ترین مراحل تولید قطعه می باشد که زمانی در حد چند دقیقه طول می کشد اما انجام آن بسیار مهم است. در مرحله بعد کافی است ماده را از محفظه هوا زدایی بیرون آورده و به قالب اعمال کرد. ریختن ماده از پایین ترین نقطه سبب می شود تا سیلیکون تمام قسمت های قالب را احاطه کند. ماده را به صورت مستقیم به داخل قالب اعمال نکنید.زیرا این کار سبب ایجاد پدیده موجی و به دام افتادن هوا در داخل سیلیکون می شود. تزریق سیلیکون تا زمانی ادامه می یابد که به بالاترین سطح قالب برسد و یا حتی نهایتا ۲٫۵ سانتی متر از قالب بالاتر باشد. قالب را کنار می گذاریم تا فرآیند مطابق دستورالعمل سازنده به انجام برسد. بعد از اینکه سیلیکون سفت شد و حالت گرفت می بایست تکه های قالب را از هم جدا کرده و یا در قالب، برش ایجاد کنیم(با ایجاد خط جدایش و جدا کردن قالب اصلی). حالا قالب برای ریخته‌گری پلی اورتان آماده است.
منبع : Mold Making Technology
ترجمه : ایران ملد
