John Cannon von The Whimsical Gardens brachte seine Ton-Skulptur zu uns, um eine Form der Figur herzustellen und sie dann in einer Rotationsgussmaschine in Kunststoff zu reproduzieren. Die detaillierte Skulptur ist unten aus verschiedenen Blickwinkeln abgebildet.
Dieser Artikel beschreibt die Schritte, die wir während des Formenbaus und des Gießprozesses unternommen haben:
Schritt 1: Auswahl einer Methode zur Formenherstellung & Gummi formen
Schritt 2: Formkasten konstruieren& Skulptur vorbereiten
Schritt 3: Abmessen, mischen& Silikonformgummi gießen
Schritt 4: Entformen
Schritt 5: Form ausschneiden
Schritt 6: Rotationsgießen
Schritt 1: Auswahl einer Formherstellungsmethode & Formgummi
Formherstellungsmethode
Für diese Skulptur wählen wir die Methode „gegossene Blockform“.
Hier sind die Gründe, warum wir andere Methoden ausschließen:
Brush-on Mold: Wir befürchten, dass sich Luftblasen in den filigranen Details am Sockel der Skulptur bilden könnten. Außerdem neigen Pinselformen dazu, dicke und dünne Stellen zu haben – dünne Stellen werden zu Schwachstellen in der Form.
Gegossene Gießform: Einer der Schritte bei der Gießform ist das Auftragen einer Tonschicht auf das ursprüngliche Modell (hier finden Sie eine Anleitung zur Gießform). Dieser Schritt würde das Ton-Original höchstwahrscheinlich verformen.
Ausgehend von der Form der Skulptur wissen wir auch, dass die Form einen Schnitt benötigt, um die Original-Skulptur und nachfolgende Abgüsse zu entfernen.
Formgummi
Für dieses spezielle Projekt wissen wir auch, dass wir einen Silikon-Formgummi verwenden wollen, weil er beim Gießen von Polyurethanharz kein Trennmittel benötigt. Trennmittel kann in komplizierten Bereichen schwierig aufzutragen sein und es kann schwierig sein, es aus dem Gussteil zu entfernen. Rückstände von Trennmittel können verhindern, dass Farbe am Gussteil haftet.
Platinvernetzte vs. zinnvernetzte Silikonkautschuke
Polytek-Silikon fällt in zwei allgemeine Kategorien: platinvernetzt und zinnvernetzt. Grundlegende Vergleiche zwischen den beiden Optionen finden Sie in der folgenden Tabelle:
| Gummi-Typ | Vorteile | Nachteile | Gussmaterialien | Methoden |
| Platin-Vulkanisierte Silikonformgummis | Kein Schrumpfen beim Aushärten, vulkanisierter Kautschuk ist lange lagerfähig | Flüssiger Kautschuk kann unter der Vulkanisationshemmung einiger Materialien leiden (z.g., Schwefelton, Zinnsilikone, Bondo, einige 3D-gedruckte Kunststoffe, Latexgummi). | Die meisten Materialien, insbesondere Harze, Schäume und einige niedrig schmelzende Metalle. | Gießen, Streichen, Sprühen. |
| Zinnvernetzte Silikonformgummis | Keine Aushärtungshemmung, etwas preiswerter als platinvernetzte Systeme | Schrumpft beim Aushärten (~1%), kürzere Lebensdauer (2-5 Jahre) als platinvernetzte Systeme. | Mehrere Materialien, insbesondere Harze, Schäume und einige niedrigschmelzende Metalle. Kann Polyurethan-Kautschuk, platinvernetztes Silikon und Poly-Optic Resin der Serie 14 inhibieren. | Gießen, Streichen, Sprühen. |
Platinvernetzte Silikonkautschuke haben Vorteile gegenüber zinnvernetzten Silikonkautschuken (z.B., kein Schrumpfen bei der Aushärtung, längere Lebensdauer in der Bibliothek), können aber unter einer Aushärtungshemmung leiden, wenn sie bestimmten Materialien ausgesetzt werden. Schwefel zum Beispiel ist ein bekannter Inhibitor und kommt in einigen Modelliertonen vor.
Wir sind uns nicht sicher, ob Johns Skulptur Schwefel enthält, also führen wir eine kleine Testaushärtung durch.
Für den Test mischen und gießen wir einen schnell aushärtenden Platinsilikonkautschuk (PlatSil® 71-10) in einen Toneinschlussbereich gegen einen kleinen Abschnitt auf der Rückseite der Skulptur.
Nach 30 Minuten, entfernen wir den Silikonkautschuk, um festzustellen, ob er richtig ausgehärtet ist. Wir stellen fest, dass der Gummi, der die Skulptur berührte, gummiartig blieb, während die Seiten des Gummis, die der Luft und dem Ton ausgesetzt waren, richtig aushärteten. Dies deutet darauf hin, dass es eine Verunreinigung im oder auf dem Ton gibt, die verhindert, dass platinvernetztes Silikongummi richtig aushärtet.
Aufgrund dieser Erkenntnisse wählen wir ein zinnvernetztes Silikongummi als Formmaterial: TinSil® 80-15 Silicon Rubber. Wir wählen ein weiches Silikon (Shore A15) aufgrund der tiefen Hinterschneidungen an der Skulptur. Ein härterer Gummi könnte schwieriger ohne Beschädigung zu entfernen sein.
TinSil 80-15 Silikonkautschuk: Spezifikationen
Härte: Shore A15
Mischungsverhältnis: 1A:10B
Ausgießzeit: 30 Minuten
Gemischte Viskosität: 12.000 cP
Entformungszeit: 24 Stunden
Gehärtete Farbe: Pfirsich
Spezifisches Volumen: 25.3 in³/lb
Schritt 2: Formkasten konstruieren & Skulptur vorbereiten
Zu Beginn wird ein Sperrholz-Formkasten in den richtigen Abmessungen konstruiert (d.h., mindestens 1″ über die Skulptur hinaus in alle Richtungen) und dann mit Vaseline versiegelt.
Hinweis: Es ist eine gute Idee, die Innenseite des Formkastens zu verjüngen, damit die Form leichter entfernt werden kann, wenn der Formkasten auf den Kopf gestellt wird.
Pol-Ease® 2500 Trennmittel wird dann auf die Tonskulptur aufgetragen.
Hinweis: Verwenden Sie Pol-Ease® 2300, wenn Sie eine Polyurethan-Gummiform herstellen.
Der Formkasten wird um die vorbereitete Skulptur gelegt, um zu prüfen, ob die Maße passen.
Wir schätzen die benötigte Gummimenge für die Form mit folgender Berechnung ab:
Volumen des Formkastens = ~1.716 in3
Volumen der Skulptur = ~84.78 in3
Volumen des Formkastens – Volumen der Skulptur: 1.716 in3 – 84,78 in3 = 1.631,22 in3
1.631,22 in3 ÷ 23,7 in3/lb (spezifisches Volumen von TinSil 80-15) = 68.8 lb von TinSil 80-15 Silikonkautschuk
68.8 lb ist eine große Menge an Gummi und wir sind uns bewusst, dass es die Möglichkeit gibt, diese Menge durch das Hinzufügen von Eckeinsätzen und anderen Aussparungen zu reduzieren.
Wir fügen eine Anzahl von Block-Outs hinzu, behalten aber immer noch mindestens 1″ Abstand zwischen der Skulptur und den Wänden/Blockouts des Formkastens.
Sobald alle Blockouts befestigt sind, wird der Formkasten entfernt, um die neuen Sperrholzzusätze mit Vaseline zu versiegeln und alle Kanten mit erwärmter Knetmasse abzustemmen. Das Verstemmen der Kanten hilft, ein Auslaufen zu verhindern, wenn später flüssiges Silikon in den Formkasten gegossen wird.
Die Skulptur wird wieder in den Formkasten gestellt und der Formkasten wird mit Schrauben gesichert.
Schritt 3: Messen, mischen & Silikonkautschuk gießen
Ausgehend von den neuen Maßen des Formkastens bestimmen wir, dass etwa 40 lb TinSil 80-15 Silikonkautschuk benötigt werden, um die Form herzustellen.
Wie bereits erwähnt, hat TinSil 80-15 ein Mischungsverhältnis von 1A:10B. Die Komponenten werden nach Gewicht gemessen und dann gründlich gemischt.
Hinweis: Versuchen Sie nicht, Produkte mit einem Mischungsverhältnis von 1A:10B nach Volumen zu messen – messen Sie immer nach Gewicht.
Aufgrund der Menge an Kautschuk, die für dieses Projekt benötigt wird, mischen wir zwei separate Chargen mit einem Turbomischer.
Der Gummi wird gemischt, bis eine einheitliche Farbe erreicht ist.
Hinweis: Vermeiden Sie es, mit dem Turbomischer auf die Seiten des Mischeimers zu schlagen, da dies Luft in die Mischung einbringen kann.
Die Chargen werden dann von Hand mit einem Poly-Paddel gemischt.
Hinweis: Es ist wichtig, die Seiten und den Boden des Mischbehälters mehrmals abzukratzen, da hier unvermischtes Material zum Anhaften neigt.
Das Silikon wird in den untersten Punkt des Formkastens gegossen und aufgehen gelassen.
Der Gummi wird gegossen, bis er mindestens 1.0″ über dem höchsten Punkt der Skulptur erreicht.
Wir lassen den Gummi bei Raumtemperatur für ~24 Stunden aushärten. Wärmelampen können helfen, die Aushärtung zu beschleunigen.
Hinweis: Die Entformungszeiten variieren je nach Produkt. Prüfen Sie die technischen Merkblätter der Produkte für diese Informationen.
Schritt 4: Entformen
Vor dem Entformen werden die Stellen der Formkastenwände und Aussparungen mit einem Stift markiert. Dies geschieht, damit der Formkasten später zum Gießen wieder richtig zusammengesetzt werden kann.
Alle Formkastenwände und Block-Outs werden sorgfältig entfernt.
Alle Kanten der Form werden mit einem Spachtel von der Fußleiste gelöst, bevor die gesamte Form entfernt wird.
Beim Entfernen der Form von der Sockelleiste teilt sich die Skulptur in zwei Hälften, wobei die obere Hälfte in der Form bleibt.
Schritt 5: Schneiden der Form
Um den Rest der Skulptur und nachfolgende Gussteile zu entfernen, bereiten wir einen Schnitt auf einer Seite der Form vor. Bilder der Skulptur werden ausgedruckt, um eine gute Stelle für den Schnitt zu bestimmen.
Hinweis: Wenn möglich, ist es am besten, entlang einer Linie zu schneiden, die bereits auf der Skulptur vorhanden ist oder an einer unauffälligen Stelle (d.h. vermeiden Sie das Gesicht).
Ein Skalpell wird für den Schnitt verwendet.
HINWEIS: Es ist wichtig, ein unregelmäßiges Schnittmuster zu erstellen (d.h., Nut und Feder oder Zick-Zack-Schnitt), damit sich die beiden Seiten beim Gießen gut ausrichten (allgemeine Informationen zum Schneiden von Gummiformen finden Sie in diesem Artikel).
Der Rest der Skulptur wird aus der Form entfernt und der in der Form zurückgebliebene Ton wird gereinigt.
Schritt 6: Rotationsguss
Die Form wird wieder in den Formkasten gestellt und anschließend gesichert.
Da wir planen, die Rotationsgießmaschine zu verwenden, erstellen wir einen Formkastendeckel mit einem Gießloch. In diese Öffnung wird das schnell abbindende Harz gegossen, sobald der Formkasten auf der Rotationsgießmaschine steht.
Holzleisten werden an den Seiten des Kastens angebracht, um ihn an der Rotationsgießmaschine zu befestigen.
Ein Silikonstopfen wird später zum Verschließen des Lochs beim Gießen verwendet.
Der Formkasten wird auf die Rotationsgussmaschine geladen und mit C-Klammern gesichert.
EasyFlo 120 Flüssigkunststoff ist das Produkt, das wir am häufigsten für Rotations- oder Slush-Guss empfehlen. Es ist so konzipiert, dass es sich im Laufe seiner Verarbeitungszeit allmählich verfestigt, im Gegensatz zum „Snap-Set“ (wie die Aushärtungseigenschaften von EasyFlo 60, einem weiteren Produkt der EasyFlo-Serie). Diese allmähliche Verdickung in den letzten 30-45 Sekunden der Verarbeitungszeit trägt dazu bei, dass eine gleichmäßige Schicht entsteht.
EasyFlo 120 Flüssigkunststoff: Spezifikationen
Härte: Shore D65
Mischungsverhältnis: 1A:1B nach Volumen, 100A:90B nach Gewicht
Gießzeit: 2-2,5 Minuten
Gemischte Viskosität: 120 cP
Entformungszeit: 15-30 Minuten
Gehärtete Farbe: Weiß
Spezifisches Volumen: 26.9 in³/lb
Etwa 2 lb EasyFlo 120 werden gründlich gemischt und in die Form gegossen.
Hinweis: Idealerweise sollte dieses Harz in weniger als einer Minute gemischt und gegossen werden.
Das Gießloch wird mit dem Silikonstopfen verschlossen und dann wird die Maschine eingeschaltet.
Nach ~30 Minuten, wird die Form aus der Rotationsgießmaschine entnommen und dann das Gussteil aus der Form genommen.
Für den nächsten Lauf mischen wir EasyFlo 120 + braunen PolyColor-Farbstoff + Bronzepulver, um eine kaltgegossene Bronzekopie herzustellen.
Hier sind einige Fotos des kaltgegossenen Bronzeteils vor dem Polieren mit Stahlwolle (Stahlwolle wird verwendet, um das Bronzepulver auf der Oberfläche des Gussteils freizulegen). Anfänglich erscheint der Guss schokoladenbraun; Sie werden einen kleinen Fleck auf seiner Wange bemerken, der brüniert wurde.
