roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Литьё пластика в силикон

Модераторы: Dmitry__, 1970DenisT

Литьё пластика в силикон

Сообщение 1970DenisT » 04 ноя 2013, 04:13

Для мелкосерийного производства провели испытания по литью пластика в силиконовые формы. Мастер модели, распечатанные на 3D принтере, были размещены на ровной поверхности. Пластилином закрыты полости, чтоб убрать протекание силикона в них. Бамбуковые палочки с диаметром 4 мм вставлены в отверстия для винтов. Зубочистки, раскушенные пополам, при помощи термоклея приклеены на всех высоких точках модели, для создания каналов для выхода воздуха во время заливки пластика. Пластиком при помощи термоклея, закреплены стенки вокруг моделей.
DSC05882.JPG

Был куплен силиконовый компаунд «Пентэласт-9131». Через 30 минут, после заливки, он начинает твердеть. Время полного застывания 24 часа. Стоимость килограмма силикона в розницу 450 руб. От 20 кг – 400 руб.
DSC05884.JPG

Через сутки деталь с силиконом вынимается из пластиковой коробки и переворачивается. Вновь делаются стенки из пластика скрепляемого термоклеем.
DSC05885.JPG

Через сутки застывает вторая часть силиконовой формы. Забыл пролить первую часть разделительной силиконовой смазкой, поэтому был озадачен лишним часом разрезания силикона по центру формы. Силикон сдифузировал, даже не оставив шва) Получился единый кусок с деталью мастер моделью внутри. Вывод – силиконовая разделительная смазка нужна обязательно.
DSC05891a.jpg

Для отливки деталей был выбран полиуретановый пластик ЮниКаст. Это двухкомпонентные полиуретановые системы холодной полимеризации. Правда, на ощупь не совсем холодной)) При полимеризации происходит весьма существенный нагрев. Пластик на вид имеет консистенцию рыбьего жира. Да и пахнет примерно так же.
DSC05888.JPG

Для заливки в форму были куплены шприцы для промываний, большого объёма. На 150 и на 60 кубиков. Стоимость первого 55 руб, второго 11 руб.
DSC05894.JPG

Далее, формы складываются вместе и скрепляются резинками. В отверстия, где должны будут быть винты в детали, вставляются круглые бамбуковые палочки. Которые потом вынимаются из детали, оставляя отверстия. В верхней части силиконовой формы, видны отверстия под выход воздуха, оставленные после зубочисток. И одно толстое отверстие от бамбуковой палочки, под заливку пластика шприцем.
DSC05892.JPG

В 500 граммовом, пластиковом стаканчике, смешиваются 2 компонента полиуретана 1:1. И очень тщательно перемешивается без захвата воздуха. Далее полученной жижицей заполняется шприц. Шприц внедряется в отверстие в силиконовую форму и его содержимое выдавливается туда до появления капелек из всех отверстий для выхода воздуха.
Поначалу шприцы и стаканчики выкидывал, после каждой заливки во все подготовленные формы. Но вроде как, по 55 руб выкидывать после каждой заливки не совсем правильно. Попробовал вынуть поршень из шприца и положил это всё засыхать. После засыхания, весь застывший пластик из шприца удалился так же легко, как и из форм. Слегка смещается при помощи отвёртки и удаляется. Далее, пшик силиконовой смазки в шприц и он опять, как новый. Пластик из стакана так же легко вынимается не оставляя и следа. Сплошная экономия!
DSC05887.JPG

Через час после заливки были изъяты копии мастер моделей. Небольшой облой в нескольких местах, толщиной с волосинку, легко удаляется канцелярским ножом. Некий геморрой вызывает удаление бамбуковых палочек из моделей. Иногда приходится поднапрячься, вытаскивая их плоскогубцами. В следующие разы, сначала их обильно проливал силиконовой смазкой, чтоб упростить выдёргивание их из пластика.
DSC05890.JPG

За 3 часа были изготовлены 3 комплекта деталей. Детали достаются из формы достаточно легко.
DSC05895.JPG

Удовольствие от процесса мелкосерийного производства получено!
Понравилось удобство силиконовой формы тем, что форма без проблем удаляется даже из деталей с отрицательными углами. Силикон вытягивается и покидает место с отрицательным углом. Ниже на рисунке, это место слева в центре, внутри полукруглого канала.
DSC05896.JPG

Если предварительно подготовить поверхность мастер модели до полированного состояния, то на выходе получится и отливка в таком же качестве. Силикон очень точно передаёт все огрехи мастер модели.
Ниже фото пластика вынутого из стакана. Поверхность изделия идеальна. Блестит, как фабричная.
DSC05897.JPG

А теперь, немного расчётов, для понимания стоимости изделия на выходе.
DSC05891.JPG

Силикон Пентэласт 9131 – 1 кг. = 450 руб.
Полиуретановый пластик ЮниКаст – 1 кг. = 675 руб.
На изготовление формы (фото выше) потребовалось:
Силикон - 700 гр. = 315 руб. (можно меньше – не жалел)
Пластик – 80 гр. = 54 руб.
Шприц – 1 шт. = 11 руб.
Итого: 380 руб. – это уже в 2 раза выгоднее, чем печатать вторую такую же деталь.
Мастер модель на 3D принтере печаталась 6 часов. При стоимости печати в 100 руб. в час, обошлась в 600 руб.
За 6 часов можно отлить в силикон 6 деталей. С учётом одной формы, себестоимость 6 деталей:
(315+54*6+11)/6=108 руб.
При изготовлении 20 изделий:
(315+54*20+11)/20=70,3 руб.
Блин – выгодно для мелкосерийного производства!


При обзвоне контор, занимающихся отливом в силиконовые формы, мне были предложены следующие цены:
Прототип - 4 410 руб. (взамен 600)
Обработка под литьё - 500 руб. (это ладно)
Форма - 12 700 руб., ресурс 20 изделий. (взамен 380 руб. за 700 гр. силикона)
Литьё - 450 руб. за шт. (взамен 54 руб. стоимости пластика)

Если считать по их цене за 20 изделий
(12700+450*20)/20=1085 руб. взамен 70 руб. при самостоятельном изготовлении.
Но если не иметь возможности сделать прототип за 600 руб, а только за 4410, то тоже выгодно, а главное быстро.
Аватара пользователя
1970DenisT
 
Сообщения: 321
Зарегистрирован: 02 янв 2011, 17:46
Откуда: Санкт-Петербург
Skype: Denis_t70

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение Angel71 » 04 ноя 2013, 04:46

стаканчики пачками нуна брать, на оптовой конторе. примерно за 2$ если не запамятовал мона пачку с 20-50штук взять. но эт лирика - можно 1-2 пластиковых ёмкости достать (ведёрко от мороженого или ещё чего) и не мучаться. материалов для форм очень много. есть такие, что "слегка" поболее, чем 20 или 50 заливок выдержат.
п.с. эта себестоимость же ещё без оптимизации, так сказать "прикупил по рознице для пары копий".
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9814
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение Nesenin » 05 ноя 2013, 00:22

а как оно по прочности, пластик этот "Полиуретановый пластик ЮниКаст"?
Аватара пользователя
Nesenin
 
Сообщения: 1356
Зарегистрирован: 26 янв 2012, 03:59
Откуда: Казань
прог. языки: LabVIEW
ФИО: Никита Есенин

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение dccharacter » 05 ноя 2013, 00:56

Денис, можно посмотреть в сторону эпоксидки - по-моему можно раза в два удешевить процесс. Учитывая, что вам надо под разрушение детали - можно переливать отвердителя и ускорять значительно застывание смолы.
Для того, чтобы смола не цеплялась к форме, используется мастика типа такой: http://savok.name/uploads/prislannoe/3419.jpg
Если есть какие-то места с повышенными требованиями к прочности, можно использовать стекловолокно в качестве арматуры (что сразу усложняет процесс) и пластификатор

Безотносительно материала - детали можно красить добавлением красителя в заливочную массу.
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4969
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение AndreiSk » 05 ноя 2013, 01:26

там еще труд не учтен (6 часов кто эти формы будет делать?)
и к тому же я так думаю, это довольно ядовитая штука полиуретановый компаунд...
надо еще молоко за вредность давать.
Аватара пользователя
AndreiSk
 
Сообщения: 2626
Зарегистрирован: 23 апр 2009, 17:03
Откуда: Москва, Самара
прог. языки: C#

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение 1970DenisT » 05 ноя 2013, 01:44

Nesenin писал(а):а как оно по прочности, пластик этот "Полиуретановый пластик ЮниКаст"?

DSC05907.JPG

Вот этот опытно отлитый блинчик, мне руками не сломать. Там где кусок выколот, это мы стреляли из робота. С этой стороны, толщина материала 2 мм. Откололся кусок, примерно, с 10 выстрела. С другой стороны блина, толщина 4-5 мм. От стрельбы, даже следов не осталось. Хотя, по опыту материал всё равно накапливает усталость, а потом со временем лопается.
Нам надо для не уничтожаемых роботов найти пластик более мягкий. С каким-то добавлением резины что ли.

dccharacter писал(а):Денис, можно посмотреть в сторону эпоксидки..

А не знаешь, через шприц, эпоксидка будет давиться?

Для уничтожаемых роботов надо тоже искать пластик крепкий, но при этом хрупкий. Чтоб при попадании шарика, кололся, как лёд в месте попадания, но не шёл стрелкой, через всю поверхность. Возможно эпоксидка пойдёт. Хотя вроде не особо полезное производство со смолами)

Добавлено спустя 8 минут 53 секунды:
AndreiSk писал(а):там еще труд не учтен (6 часов кто эти формы будет делать?)
и к тому же я так думаю, это довольно ядовитая штука полиуретановый компаунд...
надо еще молоко за вредность давать.


Труд не учтён. И конечно он стоит не мало. Делал сам. Сложностей не было, хотя время убивается конечно. Если набить руку, то для изготовления формы, специалисту надо час на одну часть. Потом сутки сохнет и час на изготовление второй. Для заливки пластиком, надо минут 10. 5 минут для перемешивания, потом затянуть в шприц и засадить его в форму)
По безопасности в инете только это:
Меры безопасности:
Процесс литья не требует специальной подготовки персонала и безопасен при соблюдении элементарных мер предосторожности.
Аватара пользователя
1970DenisT
 
Сообщения: 321
Зарегистрирован: 02 янв 2011, 17:46
Откуда: Санкт-Петербург
Skype: Denis_t70

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение AndreiSk » 05 ноя 2013, 02:05

ага.
"1085 руб. взамен 70 руб. при самостоятельном БЕСПЛАТНОМ изготовлении".
А так, если нанять кого, и будет он делать 6 деталей за рабочий день (оплата ну грубо, 3тр чистыми или 5тр грязными), то +500...+850р дополнительно за детальку. Числа условные, не знаю сколько такой труд оплатится,
но 60тр в месяц чистыми такой работяга наверное может получать,
но разница не на порядок уже, а очень даже сопоставима с фирмами.
Фирмы не оправдываю ;) я за точность подсчетов.
Аватара пользователя
AndreiSk
 
Сообщения: 2626
Зарегистрирован: 23 апр 2009, 17:03
Откуда: Москва, Самара
прог. языки: C#

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение 1970DenisT » 05 ноя 2013, 02:40

Ну не совсем так :) ЗП за такой труд, 20-25 тыс руб.в месяц. Если на дому, то и того меньше. Либо студент, либо пенсионер.
Одна форма за 8 часов выдаёт 8 изделий. А форм может быть сотня. Так что не 6 изделий в день. Себестоимость поднимется совсем не много.
Например, при ЗП 1000 руб. в день и литье в 10 форм, на выходе 80 изделий, изделие дорожает на 12,5 руб.
Итого не 70 руб, а 82,5 руб, что тоже значительно дешевле.

Собственно я к тому, что такой вид литья дешевле, чем 3Д печать и деталь значительно крепче получается.
Аватара пользователя
1970DenisT
 
Сообщения: 321
Зарегистрирован: 02 янв 2011, 17:46
Откуда: Санкт-Петербург
Skype: Denis_t70

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение dccharacter » 05 ноя 2013, 03:06

Смола разная бывает, есть и жидкая. Если влить больше отвердителя, то она разогревается и текучесть очень сильно повышается. Давиться через шприц в чистом виде будет точно, если с пластификатором - надо пробовать. В плане эффектов разбивания - может поинтереснее иного пластика будет.
Тут хорошо то, что попробовать стоит очень дешево - покупаешь шприц или тюбик со смолой - 80-100 руб за тюбик, и через полчаса идешь отстреливать :-)
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4969
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение Angel71 » 05 ноя 2013, 04:58

эпоксидка это немного другое направление и кста по цене не сильно и отличается (вариант каких-то самых недорогих баночек на хозрынке с надписью "эпоксидка! а теперь угадай из чего эта хренька сделана и какие свойства" не в счёт). эпоксидка - это как бы в общем о направлении, там же всё от примесей зависит и примесей там море. хочешь будет как резина, хочешь как камень и т.д. + домешивай потом ещё хоть тонер от лазерника, хоть медную стружку. с силиконом и полиуретаном аналогично - есть основы, а к ним по фен-шую примеси добавляют. нужно с опр. свойствами, выбирается максимально подходящее, если нужно опять таки можно добавлять что-то ещё для изменения цвета и свойств. я пока далеко не во всё въехал, но там много всяких моментов. есть густые и хорошо подходят разве что для искусственных кирпичей, есть жидкие, которые отлично растекаются и повторят самые мелкие датали + затекут в самые мелкие канавки. есть моменты с усадкой. в некоторых воздух сам выходит, в некоторых если фиг там. ладно, это всё лирика. вот видева с несколькими образцами полиуретана

2 дубовых, одна немного мягковатая и отдалённо напоминает резину. это далеко не все образцы той конторы (заказывал не я, знакомый под что-то определённое просил образцы прислать), ну то чуть позже закажу себе образцы всего каталога и буду выбирать, какие хочу взять на попробовать.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9814
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение Myp » 05 ноя 2013, 15:24

эпоксидка достаточно безопасна, во всяком случае в сравнении с вонючей полиэфиркой.

пластифицируют эпоксидку банальным глицерином, можно получить любую консистенцию, хоть состояние резины.
так же есть специальные наполнители, помоему микросферы, с некоторыми она становится гуще и не течёт, а с некоторыми наоборот текучесть повышается.
для текучести ещё эпоксидку разбавляют спиртом, но спирт несколько влияет на результат в плане влагопроницаемости.
эпоксидка твердеет, а спирт как наполнитель остаётся заключён в полимеризовавшейся массе, но в отличии от наполнителя, спирт потом испаряется и появляются микропоры.
на заводе стеклопластиков в своё время разводили спиртом эпоксидку, спирт расходовали цистернами :)
работать было всем весело.
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17286
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение RoboHobbyRu » 08 ноя 2013, 23:49

AndreiSk писал(а):... так думаю, это довольно ядовитая штука полиуретановый компаунд...
надо еще молоко за вредность давать.
Полиуретаны сравнительно безобидные вещества, полиуретановые изделия в быту всюду, как резина, ABS-пластмассы, Капрон, ...
RoboHobbyRu
 
Сообщения: 205
Зарегистрирован: 04 май 2013, 10:35
Откуда: Тюмень

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение 1970DenisT » 08 янв 2014, 22:59

Вот попробовали отлить из полиуретана верх робота. На изготовления форм ушло 20 литров силикона.
DSC05940.JPG

Гайки находятся сразу внутри пластика, поэтому сборка очень упростилась. Всё чётко и соосно встаёт на свои места.
DSC05942.JPG

Вот такая тушка получилась после сборки.
DSC05943a.jpg

А это попробовали отливать узлы подвески для гоночной машинки, для другого аттракциона. В средней детали, в пластик сразу внедрены подшипники. Держатся оооочень крепко. В крайней правой, залиты гайки. Пробовали шуруповёртом с большим усилием провернуть гайку внутри пластика, ничего не вышло. Так же, очень крепко держатся.
IMG_3192.JPG
Аватара пользователя
1970DenisT
 
Сообщения: 321
Зарегистрирован: 02 янв 2011, 17:46
Откуда: Санкт-Петербург
Skype: Denis_t70

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение Nesenin » 11 янв 2014, 13:27

круть! а что за "другой аттракцион"? инфа будет?
Аватара пользователя
Nesenin
 
Сообщения: 1356
Зарегистрирован: 26 янв 2012, 03:59
Откуда: Казань
прог. языки: LabVIEW
ФИО: Никита Есенин

Re: Литьё пластика в силикон

Сообщение Павел_Сергеевич » 22 фев 2014, 20:08

пента морально устарела, есть гораздо лучше и дешевле, акросил. а если использовать твердый кожух, то резины в десятки раз меньше уходит. модель можно делать из ювелирного воска не заказывая у кого либо, к тому же воск возобнавляемый материал. наконец то задумались о формовки а то все 3д это круто! а формовку в топку. я уже выкладывал технологию.

Добавлено спустя 39 минут 16 секунд:
20140208_235801.jpg
все метод формовки, включая треки.

Добавлено спустя 6 минут 37 секунд:
20140113_141204.jpg
тоже метод формовки, да Elmot был прав, крутит ее, надо винт меньше делать.

Добавлено спустя 9 минут 46 секунд:
20140110_151455.jpg


Добавлено спустя 1 минуту 50 секунд:
если кто то сомневается в прочности треков, то внутри два слоя бинта. кто нить пробовал порвать бинт, сложенный в двое?
Всем удачного дня и хорошего настроения!
Аватара пользователя
Павел_Сергеевич
 
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 17 окт 2012, 01:19
Откуда: москва - Гусь-Хрустальный
Skype: sadtenei

След.

Вернуться в КиберЗона - клуб боевых роботов

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter