Postup výroby forem na těsto

Výroba forem na těsto lze provádět mnoha způsoby v závislosti na materiálu, požadovaném počtu kusů a nástrojích, které máme k dispozici. Cílem tohoto článku je ukázat osvědčené postupy pro domácí i malé ateliérové podmínky, včetně tipů pro výrobu jednoduchých kovových forem i silikonových forem pro odlévání pryskyřice, mýdla, vosku nebo nízkotavících kovů.

Základní rozdělení technik a materiálů

Na výrobu forem se používají různé materiály: sádra, kov (trubky, jekl, pásovina), dvousložkové silikony, polypropylenové desky, dřevo či lamino. Každý materiál má svoje výhody a omezení - sádra a tradiční metody vyžadují zvláštní dílnu a zkušenosti, silikon nabízí pružnost a detaily, kovové formy jsou odolné pro opakované odlévání olov a polypropylen zase bývá ideální jako dna formy při práci s epoxidem.

Kovové jednoduché formy (na olůvka a podobné tvary)

Formu na olůvka si může zhotovit každý a i méně zručný výrobce. Budeme potřebovat pilku na železo, pilník, vrtačku, trubky různých průměrů a velikostí (místo trubek můžeme použít jekl), silnější plech nebo pásovinu. Průměr a šířku uříznuté trubky či jeklu si zvolíme tak, aby nám olovo, které v této formě odlijeme, vyhovovalo velikostí i gramáží.

Začneme tím, že trubku nebo jekl upneme do svěráku a pilkou na železo uřízneme proužek široký asi 5-10 mm. Pilníkem opilujeme otřepy a případné nerovnosti. Uříznutý proužek uchytíme naležato do svěráku a pilkou nebo úzkým pilníčkem do něj uděláme dva zářezy, vzdálené od sebe asi 3-5 mm. Do těchto zářezů budeme později vkládat ohnutý drátek - budoucí očko olůvka.

Kroužek vyndáme ze svěráku a znovu ho upneme, tentokrát nastojato. Vezmeme důlčík a označíme si, kde budeme posléze vrtat vrtačkou otvor. Průměr vrtáku zvolíme podle toho, jak široký proužek jsme si uřízli. Jestliže máme proužek trubky široký cca 8 mm, zvolíme vrták o průměru 6 mm. Tento otvor nám bude sloužit k nalévání roztaveného olova do formy.

Masky z papírové kaše: návod a inspirace

Samotné odlévání: jeden čtvereček plechu položíme na stůl, na něj položíme náš uříznutý proužek trubky (drážkami nahoru). Ustřihneme si asi 3-4 cm drátku a ohneme ho do tvaru písmene U. Ustřižený a ohnutý drátek vložíme do zářezů, a to buď samotný, nebo na něj můžeme navléknout obratlík. Druhým plechem to celé zakryjeme a upneme do svěráku (nalévací dírkou nahoru). Roztavíme olovo a nalijeme do formy. Necháme minutku vychladnout, vyklepneme, opilujeme případné ostré hranky a olůvko je hotové. Gramáž olova zjistíme pomocí přesné váhy.

Kovová forma s aretací (půlená forma svařená s kolíky)

K výrobě budeme potřebovat stejné nářadí jako u předchozího postupu, ale navíc si nachystáme svářečku a kulatinku průměru 6 mm. Vezmeme trubku nebo jekl a ve svěráku odřízneme asi 1-2 cm široký plátek. U této formy je výhodnější řezat plátek min. 1 cm široký nebo raději o něco více (z důvodu lepšího přístupu při pozdějším sváření).

Připravíme dva stejné kousky pásoviny nebo silného plechu, položíme je na sebe a v rohu vyvrtáme díru vrtákem o průměru 6 mm. Druhou díru vyvrtáme v protilehlém rohu. Kroužek vložíme mezi ně, a celek stáhneme šroubky (6 mm) a upneme do svěráku. Svářečkou přivaříme kroužek k oběma kusům pásoviny (stačí nabodovat). Pilkou rozřízneme kroužek v prostředku, čímž nám vzniknou dvě stejné poloviny.

Vezmeme kulatinku průměru 6 mm a uřízneme dva stejné kousky, dlouhé tak, aby dosáhly z jednoho kusu pásoviny do druhého. Tyto kolíky slouží k přesnému aretování obou polovin formy. Teď už jen vyvrtáme nalévací otvor a vypilujeme dvě drážky na nasazení drátěného očka. Díru na nalévání vyvrtáme přesně tam, kde k sobě obě půlky formy dosedají. Formu rozpůlíme a do jednoho z kroužků vypilujeme dvě drážky na drát, který nám bude sloužit jako očko. Drážky u této formy dělám hluboké jen tak, jaký budu používat průměr drátu.

Variace tvarů a úpravy

Na výrobu forem se dají použít trubky různých průměrů podle toho, jak velké olovo budeme chtít. Trubky malinkých průměrů se dají použít např. na feeder, větší průměry jsou vhodné na kaprařinu. S tvarem olova (formy) se taky můžeme „vyřádit“. Například když uříznutý kroužek trubky v jedné třetině ve svěráku zmáčknu, dostanu tvar hrušky. Zmáčknu-li vyšší kroužek ve svěráku celý naležato, vznikne ovál, který je dobrý na náhozy do dálky. Nebo můžu uříznutý kousek jeklu zmáčknout tak, že vznikne kosočtverec, který lze použít např. na řeku.

Boloňská omáčka jako od Italů

Moje formy jistě nejsou nejdokonalejší ani nemají ambice být nejhezčí na světě, ale myslím, že účel na sto procent plní. Mnoho z vás možná namítne, že se to nevyplatí (práce, čas atd.). Já si přesto myslím, že při dnešních cenách naopak ano. Ale nejde jenom o finanční stránku věci, jde i o ten pěkný pocit a radost z toho, že jsem si něco vlastnoručně vyrobil a že to funguje.

Silikonové formy pro odlévání (pryskyřice, mýdlo, vosk, polyuretan)

Odlévání ze silikonových forem není tak složité, jak se může na první pohled zdát. K výrobě forem použijeme dvousložkový kondenzační silikon. My jsme použili Lukopren N Super, který vytvrzuje při pokojové teplotě pomocí kondenzační reakce. Samozřejmě můžete použít i jakýkoliv jiný silikon pro výrobu forem, například Smooth-on, ACC Silicones, RTV atd. V našem případě je forma plně vytvrzená za 24 hodin. Dobu zpracování a vytvrzení lze ovlivnit množstvím tvrdidla a teplotou prostředí.

Výhody silikonových kaučuků:

Základním předpokladem kvalitního odlitku je kvalitní „master” - model, ze kterého budeme odlévat. Ten nemusíte nutně tisknout, ale zapojení 3D tisku do procesu otevírá nové možnosti a master si vytvoříte přesně podle vašich potřeb. Pro výrobu formy pomocí vytavitelného modelu (metoda ztraceného vosku) máme k dispozici speciální odlévací resiny, které lze z formy beze zbytku vytavit či vypálit.

Povrch modelu je nutné před zaformováním důkladně zkontrolovat, upravit a začistit, jinak se všechny vady a nečistoty otisknou do formy a objeví se i na odlitcích. Model by měl být co nejméně „podmodelovaný“ - stěny nesmí svírat s dělící rovinou ostrý úhel (>90°). Díky pružnosti silikonu si však určitou míru podmodelování můžeme dovolit; správně zalitý objekt by měl po lehkém prohnutí formy vypadnout samovolně nebo za použití minimální síly.

Moderní stabilizátory omáček

Postup výroby silikonové formy (jednoduchý vícedílný případ)

  1. Připravte záporný model (negativní forma) a očistěte ho od mastnoty a prachu.
  2. Vložte model do krabičky neboli ohrádky, která vytvoří okraje alespoň 1 cm silné. Pokud nemáte krabičku, vyrobte ji z kartonu a lepicí pásky. Ohrádku lze také vytisknout na FFF tiskárně (např. Original Prusa i3 MK3S).
  3. Před nalitím silikonu potřete model a ohrádku separátorem, pokud je to nutné (pozor na silikonové záporné modely, silikon k nim přilne).
  4. Silikon (složka A + složka B) přesně odvažte podle poměru a dobře promíchejte - čím méně vzduchu, tím lépe.
  5. Pomalu nalijte silikon do krabičky a formu poklepejte pro uvolnění bublinek. Nechte vytvrdnout dle doporučení výrobce (např. 3-24 hodin).
  6. Po vytvrzení formu vyjměte, odstraňte případné propoje a dopilujte dělící hrany.

Pokud plánujete malosériovou výrobu odlitků z různých materiálů (polyuretan, epoxid, polyester, sádra, beton, vosk, nízkotaví kovy), silikonová forma je všestranná a opakovaně použitelná. Při odlévání vždy formu předem potírejte separátorem, aby se odlitek nepřilepil a šel snadno vyjmout.

Odlučovací kanálky, nálitek a odvzdušnění

Nálitek je otvor, kterým se nalévá materiál do formy a je důležitý pro kvalitu odlitku. Pro kvalitní odlitek, pokud není lito odstředivě, by měl být nálitek alespoň 3-5 cm vysoký (neplatí pro kov). Průměr nálitku závisí na použitém materiálu. Odvzdušňovací kanálky slouží k rychlejšímu odvodu vzduchu z formy; v každé uzavřené formě by měl být alespoň jeden odvzdušňovací kanálek. Odvzdušňovací kanálek je nutné umístit i do míst, která jsou nad úrovní styku nálitku s modelem a všude tam, kde hrozí vznik vzduchové kapsy.

Materiály a separace

Nejlepším materiálem na dno formy je polypropylen (PP), protože nevyžaduje použití separátoru - epoxid a některé pryskyřice se k němu nepřilepí. PP je dražší, ale pro opakované odlévání se vyplatí; tloušťky desek se běžně používají 2-10 mm. Pokud nechcete použít PP, nejčastěji použijete dřevo nebo lamino, které je nutné ošetřit separátorem nebo separační páskou.

Při použití separační pásky oblepíme vnitřek formy polypropylenovou lepící páskou - dno i bočnice. Pásy na dno klademe vedle sebe s přesahem alespoň 5 mm (přesahy po odformování obrousíme). U bočnic pásky připevňujeme s lehkým přesahem. Pokud nechcete používat pásky, používají se chemické separátory (vosk, siloxany, oleje, teflonové přípravky). Dbejte na rovnoměrné nanesení - epoxid funguje jako lepidlo a nenaseparovaná část může odlitky poškodit.

3D tisk a tvorba master modelů

3D tisk umožňuje vytvořit master model přesně podle potřeby. Objekt vytištěný na 3D tiskárně nemusí být nutně finálním produktem, ale lze z něj dělat šablony, nádoby i odlévací formy. Pro výrobu silikonových forem je vhodný jakýkoliv neporézní materiál; výtisky z filamentu i resinu jsou použitelné, přičemž resinové výtisky mají hladší povrch. Pro techniku vytavitelného modelu existují speciální casting resiny, které se z formy vypálí či vytaví.

Model by měl být před zaformováním upraven - vyhlazen, odleštěn a očištěn. Při vícedílných formách rozvrhněte dělící roviny a vytvořte ohrádku. Ohrádku můžete snadno vytisknout na běžné FFF tiskárně a získat tak čisté řešení bez mastnot a zbytků lepidla.

Výroba forem ze sádry a rotační techniky

Sádrové formy se vyrábějí jinak než silikonové a vyžadují přípravu dílny. Rotační formy se dělají na sádrařských kruzích; v drobném ateliéru lze použít hrnčířský kruh. Ohrádku přilepíme na kruh pomocí hlíny, vymažeme mazlavou hmotou, nalijeme rozdělanou sádru a po dosažení správné konzistence začneme sádru soustružit nožem na zatáčecím ramenu kruhu. Při soustružení je potřeba pečlivě hlídat, aby nůž neskákal, a formu následně dosoustružit sádrařskými noži, zkosit hrany a vytvořit úchopnou drážku pro bezpečné držení formy.

Metoda modelu a rozmnožovacího zařízení je vhodná pro složitější tvary a sériovou výrobu: model vyrobíme větší s ohledem na smrštění materiálu, model napustíme mazlákem a zalijeme sádrou. Pro rozmnožovací zařízení je možné formu štípnout na díly a z jednotlivých dílů vytvořit opakovatelnou formu, která po vysušení funguje jako součást série. Neuspěchejte sušení - špatně vysušená forma může ztratit rozměrovou přesnost.

Praktické tipy a drobné fígle

Tabulka: Porovnání materiálů forem - výhody a nevýhody

Materiál Výhody Nevýhody
Silikon (RTV, Lukopren, Efkosilco) Flexibilní, detailní, opakovaně použitelný, odolný Nutnost přesného míchání, cena
Sádra Levná, vhodná pro modelování a rotační formy Křehká, citlivá na vlhkost, vyžaduje dílnu
Kov (trubky, jekl, pásovina) Odolné pro kovové odlitky, jednoduché domácí řešení Vyžaduje nářadí a sváření, méně vhodné pro jemné detaily
Polypropylen (PP) Skvělý na dno formy, nevyžaduje separátor Vyšší vstupní cena materiálu
Dřevo / lamino Levné a dostupné, snadné zpracování Nutnost separátorů, může nasáknout pryskyřici

Bezpečnost a logistika

Při tavbě kovů i při použití pryskyřic a epoxidů dbejte na osobní ochranu - rukavice, respirátor, ochranné brýle. U kovového lití a tavby olova je třeba věnovat pozornost větrání, teplotám tání a bezpečnému zacházení s tavícími nádobami. Pokud chcete ušetřit čas a chybám v komunikaci při sériové výrobě forem či šperků, stojí za to využít spolehlivé služby s jasným procesem (návrh, vzorky, QC, balení, dodání), ale pro domácí tvorbu jsou popsané postupy dostačující.

Silikonová forma

Výroba forem není nijak složitá a pomůže vám vytištěné modely snadno reprodukovat do různých materiálů. Jestliže chcete začít, stačí základní nářadí a trpělivost. Určitě přijdete na řadu fíglů a zlepšováků - a když nic jiného, tak si alespoň v zimních měsících můžete zkrátit dlouhé čekání na další projekt.

tags: #postup #výroby #forem #na #těsto