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)
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.
Емкость для будующей формы изготовлена из обрезка из под флакона силикона.
Уплотнять низ формы будем с помощью пластилина. Раскатываем как в детстве колобок в колбаску.
Пластиковые шестерни лучше крепить к основанию, часто бывает что они смещаются от центра или всплывают.
Крепим.
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.
За основу использован внешний кожух от FFD. Закрепляем все компоненты.
Для Формы нам потребуется 30млл. виксинта.
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.
Часть зубов не пролита. При срезе видны внутренние пузыри, которые не успели выйти и зстыли в структуре материала.
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.
Пузырики довольно резво выходят примерно в течении 3-4 минут.
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.
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.
Верх формы имеет глянцевый вид и ровное заполнение.
Качество проливки нижней части тоже не вызывает нареканий.
Вооружаемся ножом и аккуратно вырезаем лишнее.
Акуратно извлекаем шестерню из формы.
Проверяем качество формы.
Качество формы хорошее, дефектов не выявлено.
Немного "облагородим" внешний вид. Подрезаем лишнее.
Этап формования закончен..
Приступаем к заливке эпоксидки в форму.
Перед заливкой эпоксидки "пшикнем" маслом внутрь формы и дадим излишкам стечь.
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.)
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.
На начальном этапе я пользуясь зубочисткой акуратно закапываю смолу от центра формы (так меньше вероятность появления непроливов) далее заливаю до заполнения.
Далее контроль.
Если заметили пузырьки, аккуратно зубочисткой их удаляем.
Этап заливки окончен.
Помещаем в гриль на три минуты.
Примерно через три часа можно извлекать отливку из формы..
Качество поверхности отливки соответствует оригиналу, местами конечно есть микропузырики, но без вакуматора их трудно побороть
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.
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.
Визуальных различий нет, разве что при зашкуривании видна неоднородность структуры(стекловолокно).
Результат.
В следующей части будут подведены итоги по запасу прочности в отлитых шестернях.