roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Отливка и тест на прочность шестеренок из эпоксидки..

Описание и обсуждение технологий самостоятельного изготовления компонент.

Отливка и тест на прочность шестеренок из эпоксидки..

Сообщение wow-philip » 03 окт 2007, 00:23

Решил разбить статью на две части. В первой части будет описаны процессы формования и литья, вторая часть - тесты на прочность и износ отлитых шестерёнок..

Материал будет снабжён большим количеством фотографий, как для наглядности, так и для уменьшения писанины..

Первая часть.

Изготовление виксинтовой формы.

За основу взята металическая шестерня - 23 зуба (внешний диаметр - 24.85мм, диаметр под ось - 5.9мм)
Изображение
Выбор обусловлен дальнейшими тестами на механический срез зубов у отлитых шестерёнок..

Изготавливать форму будем при помощи виксинта 710A (ориентировочная стоимость за кг. - 300 руб.) С вопросами приобритения постарайтесь разобраться сами, материал не из разряда "труднодоставаемых", так же для формования можно использовать материал - "эластосил", но я с ним ещё не работал, по свойствам они схожи с виксинтом, но есть и небольшие различия.

Виксинт достаточно капризен к неточностям пропорций. Обычно смешивают в соотношении 100/3 частям катализатора, максимум 100/5.. Методом тестов я опредилил пропорцию для своей партии виксинта, она составляет пропорцию 100/3.

Для смешивания я использую тарированные одноразовые стаканчики для виксинта и шпритц на 2,5мл. для катализатора.
Изображение

Емкость для будующей формы изготовлена из обрезка из под флакона силикона.
Изображение

Уплотнять низ формы будем с помощью пластилина. Раскатываем как в детстве колобок в колбаску.
Изображение

Пластиковые шестерни лучше крепить к основанию, часто бывает что они смещаются от центра или всплывают.
Изображение

Крепим.
Изображение

Перед помещением шестерни в будущую форму наносим разделительный слой масла, для лучшего извлечения шестерни из полимеризовавшегося виксинта, я обычно просто "пшикаю" из спрея со всех сторон и даю излишкам стечь, потом поомещаю заготовку в форму.
Изображение

За основу использован внешний кожух от FFD. Закрепляем все компоненты.
Изображение

Для Формы нам потребуется 30млл. виксинта.
Изображение

Далее процесс "шаманства", потому как часто бывает что после вливания катализатора и тчательного перемешивания виксинт при заливке в форму уже начинает полимеризоваться, в итоге - непроливы, рытвины, но брак на данном этапе сразу заметен, выглядит всё примерно так:

Верхняя часть неровная, в структуре наблюдаются пустоты.
Изображение

Часть зубов не пролита. При срезе видны внутренние пузыри, которые не успели выйти и зстыли в структуре материала.
Изображение

Изображение

Думаю хватит вас пугать, такое редко случается, главное всё точно отмерить, а вот с перемешиванием катализатора мешкать не стоит. Обычно я быстро вливаю катализатор из шприца(в идеале это делает помошник, а вы в это время уже перемешиваете) и перемешиваю не более 45 секунд, не забывая уделять вниманте стенкам, перемешиваю обычно бамбуковой шпажкой (150 штук - 24руб. в ОБИ, хватит лет на пять :-) )

В общем быстро перемешиваем и выливаем в форму, далее если всё удачно, наблюдаем как выходят пузырики воздуха.
Изображение

Пузырики довольно резво выходят примерно в течении 3-4 минут.
Изображение

Сложные модели обычно промазывают кисточкой виксинтом и окунают в форму уже заполненую виксинтом..

Далее для убыстрения процесса сушки ставим в печь с тенами минуты на три.
Изображение

В моей печи нет датчика температуры, так что вам придёться поэкспириментировать, температура в печи примерно 50-55 градусов. Оставляем форму в тёплом месте примерно на 6-8 часов.

Поверить готовность можно акуратно потыкав зубочисткой. Обычно верхняя часть формы немного липкая и создаётся впечатление что форма не застыла, можно слегка надавить подушечкой пальца и по тактильным ощущениям определить полимеризавался виксинт или нет..

Практически идеальная заливка.
Изображение
Верх формы имеет глянцевый вид и ровное заполнение.

Качество проливки нижней части тоже не вызывает нареканий.
Изображение

Изображение

Вооружаемся ножом и аккуратно вырезаем лишнее.
Изображение

Акуратно извлекаем шестерню из формы.
Изображение

Проверяем качество формы.
Изображение

Изображение
Качество формы хорошее, дефектов не выявлено.

Немного "облагородим" внешний вид. Подрезаем лишнее.
Изображение

Этап формования закончен..

Приступаем к заливке эпоксидки в форму.

Перед заливкой эпоксидки "пшикнем" маслом внутрь формы и дадим излишкам стечь.
Изображение

Эпоксидка неплохо отделяется от виксинта, но бывали случаи что и прихватывалась, да так что форму приходилось переделывать :-( Поэтому не забываем про разделительный слой из масла..

Для смешивания эпоксидки я использую электронные весы (530руб.) это не мажорство, с приобретением весов качество и прогнозируемость результатов повысилась. Всё же "на глаз" иногда и не получалось, то закипит, то не застынет до конца.. Эпоксидку развожу в соотношении 100/12.

Доливаем отвердителя (1.7гр.)
Изображение

Далее снова "шаманство", после перемешивания смолы с отвердителем, я помещаю смесь (~40гр.) в СВЧ примерно на 6-12 сек.(но от объёма то же многое зависит), тут главное не перегреть выше 40 градусов, обычно я грею 4сек., вынимаю на визуальный и тактильный контроль температуры, эпоксидка должна стать текучей как сироп, но не дымится, если задымилась, лучше вылить и заново начать..

Выливаем в форму.
Изображение

На начальном этапе я пользуясь зубочисткой акуратно закапываю смолу от центра формы (так меньше вероятность появления непроливов) далее заливаю до заполнения.

Далее контроль.
Изображение
Если заметили пузырьки, аккуратно зубочисткой их удаляем.

Этап заливки окончен.
Изображение

Помещаем в гриль на три минуты.
Изображение

Примерно через три часа можно извлекать отливку из формы..
Изображение

Качество поверхности отливки соответствует оригиналу, местами конечно есть микропузырики, но без вакуматора их трудно побороть :-(
Изображение

Дополнение.

Для теста на прочность было принято решение ввести в смолу наполнитель из стекловолокна. Волокно было извлечено из витой пары и нарзано на отрезки -2-4мм.
Изображение

Изображение

Смола была перемешанна с волокном и залита в форму. Замеченные недостатки - волокно не заполнило полностью зубья, в основном в зубья залилась эпоксидка, так что без тестов пока не берусь дать заключение по эфективности армирования..

Армированная шестерня помеченна.
Изображение

Визуальных различий нет, разве что при зашкуривании видна неоднородность структуры(стекловолокно).
Изображение

Результат.
Изображение

В следующей части будут подведены итоги по запасу прочности в отлитых шестернях.
Последний раз редактировалось wow-philip 03 окт 2007, 12:06, всего редактировалось 4 раз(а).
Аватара пользователя
wow-philip
 
Сообщения: 81
Зарегистрирован: 17 мар 2007, 02:04
Откуда: Москва

Сообщение frig » 03 окт 2007, 00:55

Отличный материал! СПАСИБО!
frig
 
Сообщения: 1640
Зарегистрирован: 12 фев 2007, 12:25
Откуда: Днепр

Сообщение avr123.nm.ru » 03 окт 2007, 03:42

Великолепно.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Сообщение Master » 03 окт 2007, 07:44

Респект.
Аватара пользователя
Master
 
Сообщения: 4468
Зарегистрирован: 21 дек 2006, 19:56
Откуда: Украина, г.Одесса
прог. языки: Delphi и С

Сообщение semyonov » 03 окт 2007, 08:32

СПАСИБО!
semyonov
 
Сообщения: 85
Зарегистрирован: 20 сен 2006, 15:34
Откуда: Москва
прог. языки: C#
ФИО: Максим

Сообщение Myp » 03 окт 2007, 09:22

супер
домой приду посмотрю с картинками

а вобще предлагаю статью скопировать и в вику засунуть =)
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 15931
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Сообщение wow-philip » 03 окт 2007, 10:21

Рад что статья пришлась к "месту" надеюсь хоть часть вопросов по теме закрыта. Собираюсь с силами и завершаю тестирование на прочность, результаты тестирования выложу через неделю..
Аватара пользователя
wow-philip
 
Сообщения: 81
Зарегистрирован: 17 мар 2007, 02:04
Откуда: Москва

Сообщение Digit » 03 окт 2007, 10:48

wow-philip, замечательно!
У нас проблемы с иллюстрированным материалом. А тут такая книжка с картинками!  :)
Ты не против, если я перенесу этот материал в Вики? Кстати, тоже можешь там зарегистрироваться и править\публиковать материалы...
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение avr123.nm.ru » 03 окт 2007, 11:03

Есть полиэфирная шпатлевка уже с волокном - "BodyFiber" - зеленые банки в автомагазине - она затвердевает за 20 минут полностью. Очень прочная. Из нее удобно и различные детали делать - она не стекает.
Вложения
bodyfiber.gif
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Сообщение semyonov » 03 окт 2007, 11:13

Мелкие детали, в частности шестеренки из нее не сделаешь - не все зубцы заполненные получаются...
semyonov
 
Сообщения: 85
Зарегистрирован: 20 сен 2006, 15:34
Откуда: Москва
прог. языки: C#
ФИО: Максим

Сообщение avr123.nm.ru » 03 окт 2007, 11:28

semyonov писал(а):Мелкие детали, в частности шестеренки из нее не сделаешь - не все зубцы заполненные получаются...


Это наверно от прямоты рук зависит.  Шестеренки для часов врядли сделаешь.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Сообщение Digit » 03 окт 2007, 11:30

Вот БодиФайбер на Вики. Кстати, он ядовит. К тому же, на вики написано, что БодиФайбер - это полиэфирная шпатлевка, т.е. создана на основе полиэфирных смол. Их применение зависит от свойств. А про свойства читайте на Вики.
Формы для него должны быть не в пример прочнее, чем используются при литье смолой - чтобы можно было шпателем каким-нить запрессовывать ее в закутки...
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение Ant0ny » 03 окт 2007, 11:41

Отличное описание, подробно и с картинками.  :D
Остался только неясным один момент - куда девался пластилиновый шарик, которым исходная шестереночка крепилась ко дну? На фотке перевернутой застывшей формы виден торец шестеренки в виде кольца. Или это уже после обрезки?
Аватара пользователя
Ant0ny
 
Сообщения: 113
Зарегистрирован: 04 июн 2007, 17:48
Откуда: Сумы
ФИО: Анатолий Анатольевич

Сообщение wow-philip » 03 окт 2007, 11:48

Digit писал(а):Ты не против, если я перенесу этот материал в Вики?

Не совсем пока разобрался с "Вики", но вижу что полезный ресурс ожидается. Думаю что тему лучше продублировать на "Вики" а не переносить.

Digit писал(а):Кстати, тоже можешь там зарегистрироваться и править\публиковать материалы...

Почему то не могу зарегистрироваться, попробую позже :-)

С полиэфирными смолами и шпатлёвками не хочется дома работать, жизнь дороже, тем более в частных случаях могут появиться кожные экземы и прочее. Перед применение ознакомьтесь с техникой безопасности при применении полиэфиросодержащих материалов..

Ant0ny писал(а):Остался только неясным один момент - куда девался пластилиновый шарик, которым исходная шестереночка крепилась ко дну? На фотке перевернутой застывшей формы виден торец шестеренки в виде кольца. Или это уже после обрезки?


..Зоркий глаз :-) там была небольшая ремарочка для чего нужен пластилин ;-) Как видно из фотографий, первую форму (шестерня крепилась пластилином) я запорол :-( ,при втором подходе решил не использовать пластилин для крепления  (так виднее к какому результату при заливке надо стремитться).  Шестерня металическая и достатчно масивная, залил виксинтом и отцентрировал по оси шпажкой на ощупь.
Последний раз редактировалось wow-philip 03 окт 2007, 12:05, всего редактировалось 2 раз(а).
Аватара пользователя
wow-philip
 
Сообщения: 81
Зарегистрирован: 17 мар 2007, 02:04
Откуда: Москва

Сообщение avr123.nm.ru » 03 окт 2007, 11:58

Digit писал(а):на вики написано, что БодиФайбер - это полиэфирная шпатлевка


Я так и написал.

Digit писал(а):чтобы можно было шпателем каким-нить запрессовывать ее в закутки...


С ней кисточкой удобно работать.  Запрессовка не требуется. Достаточно прямых рук.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

След.

Вернуться в Технологии

Кто сейчас на конференции

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

Mail.ru counter