John Cannon, de The Whimsical Gardens, a apporté sa sculpture en argile à notre établissement pour faire un moule de la figure et ensuite la reproduire en plastique sur une machine de moulage rotatif. La sculpture détaillée est photographiée ci-dessous sous différents angles.
Cet article détaille les étapes que nous avons suivies tout au long du processus de fabrication du moule et de moulage :
Étape 1 : Choisir une méthode de fabrication du moule & Caoutchouc de moule
Étape 2 : Construire la boîte du moule & Préparer la sculpture
Étape 3 : Mesurer, mélanger & Verser le caoutchouc de moule en silicone
Étape 4 : Démouler
Étape 5 : Couper le moule
Étape 6 : Moulage par rotation
Étape 1 : Choisir une méthode de fabrication du moule & Moule en caoutchouc
Méthode de fabrication du moule
Pour cette sculpture, nous choisissons la méthode du » moule en bloc coulé « .
Voici les raisons pour lesquelles nous éliminons les autres méthodes :
Moule à brosses : Nous craignons que des bulles d’air ne se forment dans les détails complexes de la base de la sculpture. De plus, les moules à brosse ont tendance à avoir des endroits épais et minces – les endroits minces finissent par être des points faibles du moule.
Moule à couverture coulée : L’une des étapes du processus de moulage en couverture coulée consiste à former une couche d’argile sur le modèle original (revoir un tutoriel sur le moule en couverture coulée ici). Cette étape déformerait très probablement l’original en argile.
Sur la base de la forme de la sculpture, nous savons également que le moule nécessitera une coupe afin de retirer la sculpture originale et les moulages ultérieurs.
Moule en caoutchouc
Pour ce projet particulier, nous savons également que nous voulons utiliser un moule en caoutchouc de silicone car il ne nécessite pas d’agent de démoulage lors du moulage de la résine de polyuréthane. L’agent de démoulage peut être difficile à appliquer dans les zones complexes et il peut être difficile à enlever du moulage. L’agent de démoulage résiduel peut empêcher la peinture de coller aux moulages.
Réaction au platine vs. caoutchoucs de silicone à l’étain
Le silicone Polytek se classe dans deux catégories générales : la réticulation au platine et la réticulation à l’étain. Les comparaisons de base entre ces deux options figurent dans le tableau ci-dessous :
| Type de caoutchouc | Avantages | Inconvénients | Matériaux de moulage | Méthodes | Caoutchouc de moule en silicone durci au platine
.Caoutchouc de moule en silicone polymérisé |
Aucun rétrécissement lors de la polymérisation, le caoutchouc vulcanisé a une longue durée de stockage | Le caoutchouc liquide peut souffrir de l’inhibition de la vulcanisation par certains matériaux (par ex.g., argile au soufre, silicones à l’étain, Bondo, certains plastiques imprimés en 3D, caoutchouc au latex). | La plupart des matériaux, en particulier les résines, les mousses et certains métaux à bas point de fusion. | Verser, brosser, pulvériser. | Caoutchouc de moule en silicone vulcanisé à l’étain | Aucune inhibition de la vulcanisation, légèrement moins cher que les systèmes vulcanisés au platine | Rétractation lors de la vulcanisation (~1%), durée de vie en bibliothèque plus courte (2-5 ans) que les systèmes vulcanisés au platine. | La plupart des matériaux, en particulier les résines, les mousses et certains métaux à bas point de fusion. Peut inhiber le caoutchouc polyuréthane, le silicone polymérisé au platine et les moulages en résine poly-optique de la série 14. | Verser, brosser, pulvériser. |
Les caoutchoucs de silicone polymérisés au platine présentent des avantages par rapport aux caoutchoucs de silicone polymérisés à l’étain (par ex, pas de rétrécissement lors de la polymérisation, durée de vie en bibliothèque plus longue), mais peuvent souffrir d’une inhibition de la polymérisation lorsqu’ils sont exposés à certains matériaux. Le soufre, par exemple, est un inhibiteur connu et est présent dans certaines argiles de modelage.
Nous ne savons pas si la sculpture de John contient du soufre, alors nous effectuons une petite cure d’essai.
Pour faire l’essai, nous mélangeons et versons un caoutchouc de silicone platine à prise rapide (PlatSil® 71-10) dans une zone de confinement de l’argile contre une petite section à l’arrière de la sculpture.
Après 30 minutes, nous retirons le caoutchouc de silicone pour déterminer s’il a durci correctement. Nous constatons que le caoutchouc qui a touché la sculpture est resté gommeux alors que les côtés du caoutchouc exposés à l’air et à l’argile ont durci correctement. Cela indique qu’il y a un contaminant dans ou sur l’argile qui empêcherait tout caoutchouc de silicone durci au platine de durcir correctement.
Sur la base de ces résultats, nous sélectionnons un caoutchouc de silicone durci à l’étain comme matériau de moule : TinSil® 80-15 Silicone Rubber. Nous choisissons un silicone souple (Shore A15) en raison des profondes contre-dépouilles sur la sculpture. Un caoutchouc plus dur pourrait être plus difficile à retirer sans dommage.
Caoutchouc de silicone TinSil 80-15 : Spécifications
Dureté : Shore A15
Rapport de mélange : 1A:10B
Temps de coulée : 30 minutes
Viscosité du mélange : 12 000 cP
Temps de démoulage : 24 heures
Couleur durcie : Peach
Volume spécifique : 25.3 po³/lb
Étape 2 : Construction de la boîte à moule & Préparer la sculpture
Pour commencer, on construit une boîte à moule en contreplaqué aux bonnes dimensions (c’est-à-dire, au moins 1″ au-delà de la sculpture dans toutes les directions) et ensuite scellée avec de la gelée de pétrole.
NOTE : C’est une bonne idée d’effiler l’intérieur de la boîte à moule pour que le moule puisse être retiré plus facilement lorsque la boîte à moule est retournée.
Pol-Ease® 2500 Release Agent est ensuite appliqué sur la sculpture en argile.
NOTE : Utilisez Pol-Ease® 2300 si vous faites un moule en caoutchouc polyuréthane.
La boîte à moule est placée autour de la sculpture préparée pour vérifier que les dimensions sont adaptées.
On estime la quantité de caoutchouc nécessaire pour le moule avec le calcul suivant :
Volume de la boîte du moule = ~1 716 in3
Volume de la sculpture = ~84.78 in3
Volume de la boîte à moules – Volume de la sculpture : 1 716 po3 – 84,78 po3 = 1 631,22 po3
1 631,22 po3 ÷ 23,7 po3/lb (volume spécifique du TinSil 80-15) = 68.8 lb de caoutchouc de silicone TinSil 80-15
68.8 lb est une grande quantité de caoutchouc et nous réalisons qu’il est possible de réduire cette quantité en ajoutant des inserts d’angle et d’autres blocages.
Nous ajoutons un certain nombre de blocages, mais maintenons toujours un espace d’au moins 1″ entre la sculpture et les parois/blocages de la boîte à moule.
Une fois que tous les blocages sont fixés, on retire la boîte à moule pour sceller les nouveaux ajouts de contreplaqué avec de la vaseline et calfeutrer tous les bords avec de la pâte à modeler réchauffée. Le calfeutrage des bords permet d’éviter les fuites lorsque le silicone liquide est versé dans la boîte à moule plus tard.
La sculpture est replacée dans la boîte à moule, puis la boîte à moule est fixée avec des vis.
Étape 3 : mesurer, mélanger & Verser le caoutchouc de moule en silicone
Selon les nouvelles dimensions de la boîte à moule, nous déterminons qu’il faut environ 40 lb de caoutchouc de silicone TinSil 80-15 pour fabriquer le moule.
Comme nous l’avons mentionné précédemment, le TinSil 80-15 a un ratio de mélange de 1A:10B. Les composants sont mesurés en poids puis mélangés soigneusement.
NOTE : Ne tentez pas de mesurer les produits dont le rapport de mélange est de 1A:10B en volume – mesurez toujours en poids.
En raison de la quantité de caoutchouc nécessaire pour ce projet, nous mélangeons deux lots séparés à l’aide d’un turbo-mélangeur.
On mélange le caoutchouc jusqu’à obtenir une couleur uniforme.
NOTE : Évitez de frapper les parois du seau de mélange avec le turbo-mélangeur car cela peut introduire de l’air dans le mélange.
Les lots sont ensuite mélangés à la main avec une pale en poly.
NOTE : Il est important de racler plusieurs fois les côtés et le fond du récipient de mélange, car c’est là que les matières non mélangées ont tendance à s’accrocher.
On verse le silicone dans le point le plus bas de la boîte à moule et on le laisse monter.
Le caoutchouc est versé jusqu’à ce qu’il atteigne au moins 1.0″ au-dessus du point le plus élevé de la sculpture.
Nous laissons le caoutchouc durcir à température ambiante pendant ~24 heures. Les lampes chauffantes peuvent aider à accélérer la polymérisation.
NOTE : les temps de démoulage varient selon le produit. Consultez les bulletins techniques des produits pour obtenir cette information.
Étape 4 : Démoulage
Avant le démoulage, les emplacements des parois de la boîte à moule et des blocages sont marqués au stylo. Ceci est fait pour que la boîte à moule puisse être remontée correctement pour la coulée plus tard.
Toutes les parois de la boîte à moules et les blocs-outs sont soigneusement retirés.
Tous les bords du moule sont détachés de la plinthe à l’aide d’un couteau à mastic avant que le moule entier ne soit retiré.
Lorsque l’on retire le moule de la plinthe, la sculpture se divise en deux, laissant la moitié supérieure dans le moule.
Étape 5 : Couper le moule
Pour retirer le reste de la sculpture et les moulages ultérieurs, on se prépare à faire une coupe sur un côté du moule. On imprime des photos de la sculpture pour déterminer un bon emplacement pour la coupe.
NOTE : Si possible, il est préférable de couper le long d’une ligne qui existe déjà sur la sculpture ou à un endroit peu visible (c’est-à-dire éviter le visage).
Un scalpel est utilisé pour effectuer la coupe.
NOTE : Il est important de créer un motif de coupe irrégulier (ex, une coupe en languette et rainure ou en zig-zag) afin que les deux côtés s’alignent bien pour le moulage (pour des informations générales sur la découpe des moules en caoutchouc, consultez cet article).
Le reste de la sculpture est retiré du moule et toute l’argile laissée dans le moule est nettoyée.
Étape 6 : Coulée par rotation
Le moule est replacé dans la boîte à moules, puis fixé.
Parce que nous prévoyons d’utiliser la machine de coulée par rotation, nous créons un couvercle de boîte à moule avec un trou de coulée. Ce trou est l’endroit où la résine à prise rapide est versée une fois que la boîte de moule est sur la machine de coulée rotative.
Des barres en bois sont ajoutées aux côtés de la boîte afin de la monter et de la fixer sur la machine de coulée rotative.
Un bouchon en silicone sera utilisé plus tard pour boucher le trou lors de la coulée.
La boîte à moule est chargée sur la machine de rotomoulage et fixée avec des pinces en C.
Le plastique liquide EasyFlo 120 est le produit que nous recommandons le plus souvent pour le moulage rotatif ou le slush casting. Il est conçu pour se solidifier progressivement au cours de son temps de travail, par opposition à un » snap-set » (comme les caractéristiques de durcissement de l’EasyFlo 60, un autre produit de la série EasyFlo). Cet épaississement progressif au cours des 30 à 45 dernières secondes du temps de travail permet d’obtenir une couche uniforme.
Plastique liquide EasyFlo 120 : Spécifications
Dureté : Shore D65
Ratio de mélange : 1A:1B en volume, 100A:90B en poids
Temps de versement : 2-2,5 minutes
Viscosité du mélange : 120 cP
Temps de démoulage : 15-30 minutes
Couleur durcie : blanc
Volume spécifique : 26.9 in³/lb
On mélange soigneusement environ 2 lb d’EasyFlo 120 et on le verse dans le moule.
NOTE : Idéalement, cette résine devrait être mélangée et versée en moins d’une minute.
Le trou de coulée est bouché avec le bouchon en silicone, puis la machine est mise en marche.
Après ~30 minutes, le moule est retiré de la machine de moulage par rotation, puis le moulage est retiré du moule.
Pour la prochaine série, nous mélangeons EasyFlo 120 + teinture PolyColor brune + poudre de bronze pour produire une copie de bronze coulée à froid.
Voici quelques photos de la pièce de bronze coulée à froid avant le brunissage avec de la laine d’acier (la laine d’acier est utilisée pour exposer la poudre de bronze sur la surface du moulage). Au départ, les moulages apparaissent brun chocolat ; vous remarquerez une petite tache sur sa joue qui a été brunie.
