Справа у камені!
Поліуретан для виготовлення форм
Поліуретан для виготовлення форм (polyuretan, polyurethane) – полімерний матеріал, що отримується при змішуванні поліолу та ізоціанату. Варіюванням співвідношення компонентів та добавками можна отримати м'який, жорсткий, гнучкий, монолітний і навіть спінений поліуретановий компаунд. Гнучкий та монолітний широко використовується при виготовленні поліуретанових форм для штучного каменю.
Властивості поліуретану
Вибір поліуретану як матеріалу для виготовлення форм заснований на його унікальних властивостях:
- формостійкість та збереження стабільності розмірів;
- висока стійкість до органічних та мінеральних масел, окислювачів, бензинів, кислот та інших;
- невисока температура склування;
- хімічна інертність до багатьох речовин;
- за параметрами краще поліамідів за гідролітичною стабільністю та стійкістю, тобто по дії на них води;
- висока стійкість зношування абразивними частинками;
- висока стійкість при впливі факторів довкілля: ультрафіолетового випромінювання, триатомного кисню – озону, морської води та інших.
За своїми якісними показниками цей матеріал перевершує і метали, і всі види каучуків. Крихкість починається при мінус 60 ° С, температурна деструкція (руйнування) - при нагріванні більше + 100 ° С (деякі марки при + 150 ° С).
Як конструкційний матеріал поліуретан широко використовується у всіх галузях промисловості.
Виробництво поліуретанової форми для виготовлення каменю, один із популярних напрямків.
Використання поліуретанупри виготовленні форм для декоративного каменю
Завдяки тому, що поліуретан спочатку знаходиться в рідкому стані, з нього зручно виготовляти різноманітні форми для копіювання виробів, у тому числі і поліуретанові форми для декоративного каменю.
Рідка форма поліуретану на початку процесу полімеризації, і відмінні якісні характеристики після, відкривають перед виробниками штучного каменю величезні можливості.
Висока плинність дає можливість передати формі з поліуретану навіть мікроструктуру каменю. Якщо правильно підібрати компоненти для виготовлення штучного каменю, відрізнити його від натурального аналога буде дуже важко. Причому не тільки на зовнішній вигляд, а й навіть на дотик! Тобто ні оптичний, ні тактильний аналізатор звичайної людини зможе відрізнити «підробку».
Використовуючи м'які та жорсткі поліуретанові форми можна виготовляти декоративні камені різного призначення:
- для інтер'єрного використання – офактурені стінові блоки та окремі камені різних розмірів, облицювальна плитка, плити підвіконь, стільниці, сходи, внутрішнє оздоблення приміщень;
- для екстер'єрного використання – бруківка, тротуарна плитка, бордюри, паркани, фасадна плитка, фасадне каміння, газонні грати, водозливні елементи, декоративні вази, вуличні урни, архітектурні елементи садів та парків.
Скільки виливків витримує поліуретанова форма
Рядові марки поліуретану витримують близько 1200 - 2000 виливків каменю. Форми, виконані з найкращих матеріалів, з дотриманням усіх вагових, тимчасових, температурних та інших вимог до складання суміші, при правильній заливці, вакуумній обробці та при роботі з не дуже агресивними, абразивними, адгезивними матеріаламиможуть витримати до 3000 - 4000 виливків.
українські та зарубіжні поліуретани для форм
На міжнародному ринку є безліч марок поліуретанів: адипрени, порамолди, вулколани, вулкопрени. Серед українських марок можна відзначити НДЦ-ПУ 5, СКУ-ПФО-100. Вони отримані з вітчизняних поліефірів і не гірші, а за деякими параметрами значно кращі за імпортні аналоги.
Марки поліуретанів відрізняються один від одного хімічним складом, побудовою ланцюжка полімеру, кількістю уретанових груп, молекулярною масою конкретного матеріалу.
Комплекс відмінностей визначає властивості конкретного полімеру. Властивості цих матеріалів можна регулювати шляхом ретельного підбору вихідних речовин. При цьому можна отримувати як пошиті, так і розгалужені ланцюжки полімерів, управляти числом поперечних зв'язків, гнучкістю молекул полімеру та міжмолекулярними зв'язками.
Поліуретанові еластомери одержують багатьма методами. Найбільш поширений - форполімерний, що складається зі стадій:
- Організовують реакцію діізоціанатів з диолом. Отримують форполімер з малою молекулярною вагою у вигляді рідини або легкоплавкої твердої речовини. Цей продукт має більшу хімічну активність.
- Форполімер змішують з діаміном або гліколем. Починається реакція полімеризації, що триває від кількох годин на кілька діб. Швидкість затвердіння можна регулювати каталізаторами, наприклад, оловом, платиною, міддю.
Добавки до поліуретанових сумішей для форм.
Для підвищення якості до складу поліуретанових сумішей для форм додаються:
- модифікатори – для прискорення реакції застосовують при невеликих виробах;
- барвники або пігменти – для надання форм зовнішнього вигляду та одного з безлічі кольорів;
- наповнювачі – зменшення процентного змісту пластику, надання йому властивостей, яких чистий матеріал немає і здешевлення виробів.
Як наповнювачі використовують тальк, крейду, технічний вуглець, хімічні, скляні, вуглецеві волокна та багато іншого.
Зазвичай поліуретанові форми для штучного каменю мають відтінки кольору, від коричневого до світло-жовтого. При використанні добавок можна отримати на вибір колір форми: коричневий, синій, зелений, блакитний, чорний, рожевий, червоний.
Стійкість поліуретанових форм до абразивної дії матеріалу при виготовленні штучного каменю.
Штучний камінь – це найменування імітації природного каменю, виробленого з подрібненої природної сировини, спеціальних сполучних та барвників.
Основні різновиди штучного каменю:
- декоративний камінь у вигляді панелей або пластин із дрібно роздробленого природного каменю та поліефірних смол;
- імітація каменю, виготовлена на основі дрібнозернистих бетонів певного кольору з відповідністю структури, текстури, кольору та рельєфу необробленого природного каменю;
- імітація з використанням як сполучної речовини складів на акриловій основі.
Якісні поліуретанові форми для тротуарної плитки дозволяють отримати для мощення камінь, що за кольором і фактурою поверхні не відрізняється від природного. При цьому поліуретан копіює навіть мікротекстуру природного оригіналу.
З вимог до пігментів слід особливо виділити їх стійкість до лужної складової бетонів і світла, а особливо до ультрафіолету.
У переважній більшості випадків у процесі виробництва штучного каменю використовується технологія вібролиття бетону.портландцемент з дрібнозернистим заповнювачем і фарбуванням поверхнево-об'ємним способом інтегральними барвниками прямо у формі. Такий метод фарбування базується на тому, що високоефективна форма утримує на своїй поверхні склади, що фарбують, не дозволяючи їм розтікатися по її внутрішній поверхні.
Якщо ми говоримо про виготовлення штучного каменю, то використання якісних поліуретанових форм для тротуарної плитки дозволяє отримати від 1 200 – 1 500 та до 2 000 каменів, при тому, що форми із силікону допускають від 500 – 600 до 1 000 каменів, а із пластмас 50 - 100, максимум 150 - 200 штук.
Виготовлення поліуретанових форм своїми руками
Для самостійного виготовлення поліуретанової форми спочатку потрібно придбати всі необхідні компоненти, наприклад англійський поліуретан Duramould ET 30 A або ET 60 А.
Цей еластичний двокомпонентний поліуретан підійде для виготовлення форми для штучного каменю. Грунтовно вивчіть інструкцію та специфікацію, що додаються, не поскромничайте отримати консультацію у продавця і починайте.
Як зробити поліуретанову форму
Підготовка макету та каркасу форми для заливки поліуретаном.
Макетом форми може бути як натуральний матеріал, наприклад, природний камінь, так і виріб з будь-якого матеріалу, наприклад, з каменю, дерева, пластмаси, гіпсу або бетону.
Якщо ви бажаєте зробити поліуретанову форму для тротуарної плитки, то моделлю послужить звичайна тротуарна плитка.
Перед заливкою модель і каркас форми необхідно добре закріпити та обробити розділовим мастилом, щоб після висихання форму можна було легко звільнити. Каркас вирівнюється за рівнем!
Підготовка компонентів
Перед змішуванням компоненти необхіднопідготувати. Попередньо добре перемішайте кожен компонент окремо. Захищайте матеріали від зіткнення з вологою, також небажано використовувати у приміщеннях з високою вологістю.
Зважування кожного компонента окремо
Співвідношення компонентів обчислюються виключно за вагою! Враховуйте об'єм рідкого матеріалу, який залишиться на стінках, що використовуються для змішування ємностей. Щоб підібрати оптимальну вагу компонентів для майбутньої форми, вивчіть Специфікацію до цього матеріалу (маємо надати при купівлі поліуретану).
Змішування компонентів
Залежно від обсягів змішувати двокомпонентний поліуретан можна:
- Вручну, вузьким шпателем або іншим ручним інструментом (об'єм до 5 кг);
- Використовуючи електрообладнання, підійде будівельний міксер або дриль із насадкою для змішування (об'єм понад 5 кг).
Ретельно змішуємо підготовлені компоненти приблизно 30-90 секунд до однорідної маси. Зверніть увагу, що прилеглі до стін, і компоненти, що знаходяться на дні, змішуються гірше. Тому, щоб унеможливити використання погано змішаного компаунда при заливці форми, необхідно перелити отриману суміш в іншу ємність, і знову швидко переміщати. Об'єм нової ємності повинен бути вдвічі більший за попередню, так при вакуумуванні поліуретанова суміш збільшується в об'ємі.
Вакуумна обробка поліуретану перед заливкою форми
Щоб витіснити повітря з рідкого поліуретану, його необхідно помістити в установку для дегазації. Після декількох хвилин дегазації (витіснення повітря) рідкий поліуретан готовий до лиття.
Як правильно залити поліуретан у каркас для майбутньої форми для каменю
Рідкий поліуретан для виготовлення формизаливається з кута, рівномірно, виключаючи попадання повітря. Контролюйте процес заливання, щоб рівень суміші під час лиття піднімався приблизно однаково з усіх боків. Склад заливається доти, доки шар поліуретану над моделлю (дно майбутньої форми) не буде достатнім.
Застигання поліуретанової форми
Застигання форми відбувається від одного до двох днів, залежно від матеріалу і товщини стінок форми, що використовується.
Макет залишають у формі до повного її висихання, або витягають його, коли форма досить застигла і потім досушують її. Також надходять із каркасом форми. Форма сохне швидше за високих температур, до 70 °С.
Відео про виготовлення поліуретанових форм для штучного каменю своїми руками
Поліуретанова форма своїми руками, коротка інструкція
Для того, щоб зробити поліуретанову форму необхідно:
- Очистити та висушити модель. Якщо вона має пористу структуру, закрийте пори тонким шаром воску або герметика;
- Укласти модель на підставку та закрити стик;
- Покрити модель та підставку роздільником-антиадгезивом – олією, парафіном або воском;
- Закріпити навколо моделі рамку-каркас, позначаючи цим краї майбутньої поліуретанової форми;
- Поліуретановий компаунд для форм має бути кімнатної температури. У сухі цебра відважте точну кількість преполімеру та затверджувача. Потім перелийте у третє відро компоненти і ретельно перемішайте до однорідної маси, особливо приділіть увагу стінкам відра та його дну;
- Сухим пензлем нанесіть тонкий шар суміші на модель-оригінал. Це зменшить кількість бульбашок на поверхні форми;
- Залити поліуретан рідкий для форми в опалубку. Починати потрібно з кута, щоб розчин піднімався знизу та рівномірно. Заливальний кут опалубкибажано підняти;
- Зачекайте на час полімеризації – це зазвичай доба, після цього можна виймати форму;
- Розберіть опалубку, акуратно підніміть кут форми та видаліть модель. Обережність потрібна, тому що повний час полімеризації може досягати 72 години або більше;
При виготовленні поліуретанових форм своїми руками потрібно ретельне дотримання технології виробництва: витримування температури, відсутність контактів реагентів з водою, ретельне перемішування компонентів перед зважуванням після з'єднання.
Заходи безпеки під час виготовлення поліуретанових форм
Окрему увагу слід приділити елементарним заходам безпеки. Необхідно виключити попадання поліуретанового компаунду на відкриті ділянки шкіри, особливо в очі. Будьте уважні та обережні!