Пластик для моделей своими руками

Как сделать самозатвердевающий пластик из клея и крахмала

Самозатвердевающий пластик похож на полимерную глину. Из него можно делать различные поделки. Он принимает нужную форму, легко обрабатывается наждачкой и красится в любой цвет.

Шаг 1: Что нужно для эксперимента

Ингредиенты для органического пластика:

• 1 столовая ложка кукурузного крахмала
• 1 столовая ложка уксуса
• 1 столовая ложка глицерина
• 4 столовых ложки воды

• Шпатель
• Небольшая кастрюля
• Противень
• Алюминиевая фольга (опционально)
• Мерная чашка
• Плита (или горячая тарелка)

Как сделать полимерную глину в домашних условиях

Из материала под названием полимерная глина или пластик можно создавать самые неожиданные элементы. Ее часто берут за основу для бижутерии, вылепливая браслеты, кольца, ободки, или броши. Все эти украшения будут переливаться яркими цветами, которые вы выберете для лепки. Особенно красиво смотрится бижутерия на шее – это кулоны, колье или просто бусы. На втором месте идет посуда, которая декорируется полимерной глиной своими же руками. Бокалы, кружки, чайнички или ложки – они могут месяцами украшать ваш стол.

Полностью из полимерной глины можно сделать игрушки в виде шарнирных кукол или слепить небольшой посудный набор для них: его лепка особенно интересна будет ребенку. Сегодня умелые мастерицы делают из этого материала все, на что хватает фантазии – от брелоков до букета цветов, при этом уже существует множество рецептов, по которым полимерную глину готовят своими руками. Если же купить ее в магазине, то в составе обнаруживаются поливинилхлорид и жидкие добавки, т.е. пластификаторы. Для самостоятельного изготовления за основу берется крахмал, клей с глицерином и сода.

Полимерная глина для лепки из картофельного крахмала

Первый рецепт, по которому готовится полимерная глина своими руками, основан на картофельном крахмале. Часто вместо него используют и кукурузный. Отличие лишь в том, что вид изделий их картофельного крахмала получается немного сероватым. Если же для поделки использовали кукурузный, то они выглядят более белыми. Для самого рецепта потребуются следующие ингредиенты:

• вазелин или крем для рук – 1 ч. л.;
• масло детское – 2 ч. л.;
• клей ПВА – 100 г;
• лимонный сок – 2 ст. л.;
• крахмал картофельный – 100 г.

Для работы потребуется эмалированная кастрюля. Залив в нее примерно 1 л воды, поставьте на огонь. Пока жидкость закипает, следуйте нижеописанной инструкции:

1. Возьмите одноразовые стаканчики. В один из них налейте клей, в другой высыпьте крахмал.
2. Клей отправьте в другую эмалированную емкость. Туда же добавьте масло с кремом и сок лимона, хорошенько перемешайте.
3. Далее нагревайте смесь над кастрюлей с водой, т.е. на водяной бане. Только не делайте это слишком долго, иначе глина перегреется и станет тугой.
4. После этого засыпьте ко всем ингредиентам крахмал. При таких маленьких пропорциях можете сделать это сразу, а не постепенно.
5. Интенсивно помешивайте, чтобы масса на налипала на дно емкости.
6. В смеси начнут появляться комочки, она будет становиться похожей на творожок, а затем превратится в ком больших размеров. В этот момент и снимите емкость с водяной бани.
7. Руки смажьте кремом, начните вымешивать массу.
8. Скатайте глину, придав ей форму шара, покройте слоем крема и заверните пленкой, чтобы внутрь не попадал воздух. Так материал должен дозреть примерно в течение 12 часов.

Рецепт из клея и глицерина

Следующая инструкция предполагает на одном из этапов работ добавление глицерина. Это вещество помогает избежать растрескивания готовых изделий. Для такого рецепта вам понадобятся материалы в следующих пропорциях:

• клей ПВА – 2 ст. л;
• вода холодная – 1 ст.;
• глицерин – 10-15 капель;
• картофельный или кукурузный крахмал — 1 ст.

Чтобы приготовить полимерную глину по такому рецепту, пройдите следующие этапы:

1. Вооружитесь кастрюлей с толстым дном. Смешайте там клей и половину воды.
2. Варите смесь на минимальном огне около 3-4 минут, при этом постоянно помешивая.
3. Возьмите отдельную емкость, где соедините оставшуюся воду и крахмал.
4. Крахмальную смесь отправьте в кастрюлю с водой и клеем, капните туда глицерин, затем тщательно перемешайте.
5. Выключите огонь, оставьте кастрюлю ненадолго для охлаждения.
6. Глину поместите на стол, посыпанный крахмалом.
7. Вымесите «тесто». Достаточным будет, если оно станет податливым, а его поверхность гладкой.
8. Сформируйте из глины шарик, как показано на фото. Затем оберните пищевой пленкой, отправьте на полку холодильника на пару суток.

Самозатвердевающая полимерная глина своими руками

По последнему рецепту можно приготовить самозатвердевающую глину. Для этого варианта потребуются следующие материалы и инструменты:

• пищевая сода — 2 ст.;
• вода – 0,25 ст.;
• кукурузный крахмал – 1 ст.;
• лопаточка для вымешивания теста;
• вощеная бумага для выпекания;
• антипригарная кастрюля.

Самозатвердевающая полимерная глина готовится по такой инструкции:

1. В кастрюле соедините все перечисленные ингредиенты.
2. Нагревайте ее на огне, постоянно помешивая. Когда смесь немного разойдется, капните пару капель любого ароматного масла, например, коричного. Так готовое сырье будет иметь приятный запах.
3. Держите массу на огне до появления пузырей и образования из нее большого кома. Все это время не забывайте помешивать, отскабливая смесь ото дна.
4. Когда увидите, что масса стала напоминать картофельное пюре, выключите огонь.
5. Вывалите содержимое кастрюли в другую емкость, дно которой выстелено вощеной бумагой для запекания.
6. Пока «тесто» остывает, смажьте руки жирным кремом.
7. Замесите массу в один большой ком. Держите ее в герметичной упаковке, чтобы края не застыли.
8. Сырье уже готово к лепке. Раскатывайте из него тонкие пласты, формочками вырезайте любые фигурки, зубочисткой делайте на них узоры, а затем сушите на воздухе или батарее.

Рецепт

Youtube | Мастер Сергеич

Высыпьте две столовые ложки крахмала на рабочую поверхность. Добавьте примерно три столовые ложки клея. Сверху насыпьте еще одну ложку крахмала и начните вымешивать.

Youtube | Мастер Сергеич

Заверните в целлофановый пакет получившееся «тесто» и оставьте на пять минут.

Youtube | Мастер Сергеич

Разделите массу на два кусочка, сделайте толстый блинчик, залейте его любым растительным маслом. Вымешайте. Пластик готов к применению.

Youtube | Мастер Сергеич

Наполните «тестом» формочки. Лучше всего использовать силиконовые варианты.

Youtube | Мастер Сергеич

Выложите на бумагу и дайте высохнуть 1-3 дня.

Youtube | Мастер Сергеич

Зашкурьте на наждачке. Покрасьте акриловой краской.

Подробная инструкция в видео ниже.

Шаг 2: Смешайте все ингредиенты в кастрюле

Порядок смешивания неважен. Просто перемешайте все ингредиенты вместе до получения однородной массы, затем включите плиту на медленныйсредний нагрев.

Видео: мастер-класс для начинающих

Шаг 3: Нагрейте смесь

После включения плиты, постоянно помешивайте смесь, иначе она начнёт слипаться. Сначала она будет молочного цвета, а затем загустеет и станет полупрозрачной. Очень важно нагревать смесь медленно, чтобы тепло распределялось равномерно. Этот процесс проходит достаточно быстро (фотографии были сделаны примерно через 30 секунд каждая), так что помешивайте, пока смесь не загустеет.

Фото красивых изделий, сделанных из полимерной глины

Шаг 4: Выключаем плиту

Как только смесь можно будет легко собирать ложкой, выключайте нагрев. Помешайте еще несколько раз, а затем слейте или соберите смесь при помощи ложки в противень, проложенный алюминиевой фольгой. Фольга — необязательный компонент, но с ней будет легче снимать пластик после того, как он высохнет.

Сверление отверстий – проверка на пластичность

Образец на воде сверлится без всяких усилий, стружки нет, только пыль.

Все остальные пластичны, появляется закрученная стружка. Самая высокая твердость и пластичность у образца со столярным клеем, стружка наматывается на сверло.

Шаг 5: Формуем пластик

Как только вы выложите смесь на противень, она будет похожа по консистенции на гель для волос, и ей нужно будет остыть перед тем, как можно будет придать ей форму. Дайте ей полежать около минуты, затем распределите шпателем по фольге. Следующие 15 минут пластик будет затвердевать, и не будет прилипать к пальцам при прикосновении, но при этом будет всё еще будет. Для полного затвердевания пластику нужно дать постоять в течение нескольких часов.

Если вы хотите сделать из пластика небольшую чашку или другую простую форму, его можно оставить на фольге на час, а затем лепить из него, практически как игрушки Playdoh. После формовки, положите его обратно на фольгу и дайте постоять несколько часов или оставьте на ночь. Не трогайте изделие до полного высыхания, так как оно будет мягким.

Теперь следует проверить образцы на сопротивление на изгиб

Работайте плоскогубцами, по очереди изгибайте все лепешки. Образец на воде ломается очень легко, как и следовало ожидать.
Чуть больше усилия надо прилагать при ломании образца с ПВА, но параметры недостаточные. Причина – значительное количество микротрещин по всему объему.

Образец с Титаном ломается с усилием, на изломе структура напоминает натуральный фарфор. Пластик легкий и прочный, вполне подходит для использования.
Труднее всего разломать лепешку из столярного клея.

Как показали исследования, лучше всех себя зарекомендовал образец со столярным клеем, на втором месте с Титановым наполнителем. Но надо меть в виду, что для полного застывания столярного клея надо больше времени. Готовить пластик для поделок из обыкновенного клея ПВА не рекомендуется.

Шаг 6: Эксперимент с биопластиком

У этого проекта есть ряд замечательных особенностей. Во-первых, этот пластик растворяется в воде. Во-вторых, он не вредит окружающей среде. Если маленький ребёнок или домашнее животное проглотят изделия из биопластика, то им не будет нанесено никакого вреда (за исключением возможности подавиться), и всё это потому, что все ингредиенты полностью безопасны для потребления. В использовании экологически чистых пластмасс есть много положительных моментов, и я призываю вас продолжить исследования и попробовать другие рецепты изготовления пластиков.

Спасибо за чтение!

Заключение

По всем физическим параметрам первое место уверенно занимает состав со столярным клеем ПВА, но материал имеет желтоватый оттенок, что не всегда удобно. Если надо иметь прочный белый, то рекомендуется в качестве связующего применять клей ПВА с пластификатором. Крахмал необязательно должен быть картофельным, можно пользоваться и кукурузным. Несмотря на то что это элементарные испытания, результат можно принимать во внимание.

Смотрите видео

Источник

Литье пластмасс в силикон — доступное мелкосерийное производство в домашних условиях

Многие из тех, кто печатает на 3D-принтере сталкиваются или с необходимостью получить партию моделей в короткие сроки, или скопировать удачно получившуюся деталь, или получить изделия с прочностными характеристиками, превосходящими таковые у пластиков для домашней 3d-печати.

3D-принтер далеко не всегда способен выполнить такие задачи, но отлично подойдет для создания единственного образца, или мастер-модели. А дальше на помощь нам приходят материалы производства компании Smooth-On, наверное, самого популярного производителя материалов холодного отверждения.

В этом обзоре мы сравним самые основные и популярные силиконы, полиуретаны и добавки к ним, кратко посмотрим на основные способы создания форм и изделий, подумаем, где это может найти применение и, наконец, создадим свою силиконовую форму и модель.
Перед написанием этого поста мы прошли трехдневный тренинг у официального дилера Smooth-On в России, чтобы разобраться во всех тонкостях литья в силикон.

Процесс создания изделий методом литья практически всегда одинаков: создаем модель, с её помощью создаем силиконовую форму, заливаем в нее материал, получаем изделие. Но в зависимости от модели, необходимых свойств, количества отливок, каждый этап может кардинально меняться. Существует несколько способов как создания формы, так и готового изделия.

Пару слов о подготовке моделей, напечатанных на 3D-принтере. Компания Smooth-On обратила своё внимание на эту технологию и выпустила специальный лак под названием XTC-3D. Он прекрасно сглаживает характерные для напечатанных моделей огрехи, видимые слои, которые обязательно перейдут на силиконовую форму, и придает поверхности гладкость и глянцевый вид.
Подробный обзор XTC 3D Вы можете прочитать здесь.

Методы создания форм

Самый простой способ: модель помещается в опалубку (специальную герметичную емкость из обычного оргстекла, пластика или другого материала), фиксируется в ней и заливается силиконом. Хорошо подходит для простых двухмерных моделей, рельефов, сувенирной и брендинговой продукции.

Аналогичен предыдущему, только модель размещается с учетом того, что форма будет разрезаться полностью или частично для облегчения съема. Модель может быть подвешена с помощью проволоки или размещена на тонкой опоре. Способ предназначен для более сложной геометрии, технических изделий, сложных фигур.

Это один из самых сложных способов. Заключается в помещении модели на глиняную или пластилиновую основу, которая делит силиконовую форму пополам.

На основе размещаются специальные замки, которые будут обеспечивать точное совмещение двух форм и отсутствие смещений. Вокруг основы собирается опалубка, герметизируется горячим клеем или пластилином, и в неё заливается первая половина формы. Затем, после отверждения силикона, форма переворачивается, глина или пластилин счищаются, силикон покрывается разделительным составом, и заливается вторая половина формы.

• Метод «в намазку»

Этим методом создаются так называемые «чулочные» формы, когда силикон точно повторяет форму объекта и имеет толщину от 3 мм до нескольких сантиметров. Для создания формы «в намазку» необходим достаточно вязкий силикон, который бы не стекал с модели.
Можно использовать как специально предназначенные для этого силиконы, называемые тиксотропными, так и обычные, но модифицированные с помощью загустителей.

Силикон наносится кисточкой или шпателем в несколько слоёв, в которых чередуется вязкость и скорость отвердевания, чтобы форма была максимально детализированной и прочной. После того, как все слои готовы, с помощью специального состава создается жесткая внешняя оболочка, которая будет держать форму.

Методы заливки пластиков

Самый простой метод заключается в обычной заливке пластика в форму, он подходит для домашнего использования и позволяет достичь приемлемого качества. Но, по необходимости, для более качественного результата возможно использование установок высокого давления, что позволит практически полностью убрать пузырьки воздуха.

Для этого форма вместе с залитым пластиком помещается в камеру, в которой создается повышенное до 4 атмосфер давление. Форма должна оставаться в камере все время отвердевания полиуретана. При таком давлении пузыри уменьшаются до почти невидимых глазу размеров, что значительно повышает качество изделия.

Еще один метод, так называемая заливка «в обкатку», используется для создания полых изделий. В форму заливается небольшое количество пластика, около 10% от общего объема, отверстие для заливки закрывается, и начинается вращение формы по всех плоскостях, вручную или на специальной ротационной машине. При этом пластик отвердевает на стенках формы, создавая полую модель, что позволяет существенно снизить вес изделия и экономить материал.

• Серия Mold Star 15, 16, 30
Силиконы для создания форм на основе платины. Застывают при комнатной температуре, образуют прочную, гибкую и очень детализированную форму. Предназначены для литья силикона, полиуретана, смол, полиэстера, воска и других материалов. Химически чувствительны и не способны работать с латексом, серой и некоторыми другими соединениями.
Самые базовые и основные силиконы, способные решать большинство задач. Цифра в названии отражает твердость по шкале Шор А. Обладает низкой вязкостью, что позволяет в большинстве случаев работать без оборудования для дегазации. Материал двухкомпонентный, части смешиваются в удобном соотношении 1:1 по объему. В основном предназначены для создания форм методом сплошной заливки.

• Серия Rebound 25, 40
Серия силиконов для создания форм методом «в намазку», который состоит в том, чтобы наносить силикон кистью или шпателем на поверхность модели. Обладает высокой вязкостью, возможностью модификации свойств с помощью загустителей и ускорителей для создания качественной многослойной формы. Двухкомпонентный, смешивается в соотношении 1:1 по объему.

• Серия Equinox 35, 38, 40
Силиконовые пасты с временем жизни 1, 4 и 30 минут. Предназначены для ручного смешивания, по консистенции напоминают густое тесто. Цифры соответствуют твердости по Шору А. Обладает крайне высокой прочностью на разрыв и долговечностью. В отвержденном состоянии является безопасным для заливки шоколада, карамели и других ингридиентов.

• Серия SortaClear 18, 37, 40
Серия полупрозрачных силиконов. Такая особенность, как оптическая прозрачность, используется для создания сложных разрезных форм — изделие прекрасно просматривается, что позволяет сделать точный разрез. Как и серия Equinox, является безопасным при контакте с пищевыми продуктами.
Также к силиконам существует большое количество добавок, обладающих самыми разными эффектами. Accel-T и Plat-Cat являются ускорителями отверждения, Slo-jo — увеличивает время жизни силикона, Thi-Vex увеличивает вязкость силикона и позволяет намазывать его кистью или шпателем на модель, Silc-Pig — это концентрированные пигменты для окрашивания.

• Серия Smooth-Cast
Самая основная и популярная серия полиуретанов для создания конечных изделий. Линейка включает в себя более 10 наименований различных пластиков с самыми разными свойствами, позволяющими подобрать материал именно для Вашего проекта. Например, Smooth-Cast 300 обладает коротким временем жизни в 3 минуты и временем отверждения в 10 минут, что позволяет быстро воспроизводить большие партии деталей. Smooth-Cast 305 аналогичен предыдущему, но «живет» уже 7 минут, что позволяет провести дегазацию смешанных компонентов и получить еще более качественное изделие. ONYX обладает глубоким черным цветом, которого не достичь с помощью красителей, 65D ROTO предназначен для создания полых моделей с помощью метода «в обкатку», 325 незаменим для точного воспроизведения цвета, 385 отверждается практически без усадки и максимально точно копирует изделие.

• Серия TASK
Серия полиуретанов специального назначения. Разработана для промышленного применения и обладает специфическими свойствами для конкретных задач.
Для Вашего удобства мы сформировали специальные фильтры по сферам применения:

• Пищевые:
Smooth-Sil 940, серия Sorta Clear, серия Equinox, TASK 11.

• Архитектурные, заливка бетона и других абразивных материалов:
Серия VytaFlex, серия Brush-On, серия Ez-Spray, серия PMC.

• Медицинские: симуляция тканей и органов
Серия Dragon Skin, добавки Slacker, Ecoflex 0030, Ecoflex Gel, Body Double.

• Прототипирование:
Практически любые полиуретаны и силиконы, в зависимости от задач и требований. Серии Mold Max, Mold Star, Smooth-Cast, TASK.

• Спецэффекты и грим:
Skin Tite, Body Double, Dragon Skin, Alja-Safe, Ecoflex, Soma Foama, Rubber Glass, Encapso K.
Стоит отметить, что это деление все же условное, и дано, чтобы примерно представить возможности широкого ассортимента компании Smooth-On.

Мы будем использовать только те материалы и оборудование, которые можно применить в домашних условиях. Мы попробуем создать самую сложную в изготовлении двухсоставную форму.

Нам понадобятся:
• Платиновый силикон Mold Star 30
• Заливочный полиуретан Smooth-Cast 300
• Лак для 3D-моделей XTC-3D
• Упаковка виниловых перчаток
• Несколько одноразовых пластиковых стаканчиков
• Емкости для смешивания
• Термоклеевой пистолет
• Материал для опалубки (пластиковые панели)
• Скульптурная глина
• Несколько малярных кистей

В роли мастер-модели выступит модель довольно популярного среди печатников тестового болта. Мы распечатали его черным PLA пластиком на Picaso 3D Designer с толщиной слоя 100 микрон. Сделали мы это специально для того, чтобы продемонстрировать эффект XTC 3D, поскольку далеко не каждый 3D принтер может печатать с качеством 50 микрон.

Далее — обработка, чтобы отлитая модель не переняла слоистость напечатанного объекта. Обрабатываем болт лаком XTC-3D (подробнее об этом процесс можно прочитать тут), а затем шкурим, чтобы получить гладкую матовую поверхность.

Теперь модель готова к заливке силиконом. Помещаем её на глиняную основу, с помощью которой мы создадим силиконовую форму из двух частей.

Модель должна быть погружена в глину ровно наполовину, так что начинаем процесс выравнивания глины. Края должны быть максимально ровными и полностью прилегать к модели, от этого зависит качество разделения силиконовых половинок. Убираем лишнюю глину и заключаем модель в пластиковую опалубку.

Все стыки пластика обрабатываем термоклеевым пистолетом и закрываем опалубку, окончательно обрабатываем глиняную основу, делаем в ней выемки для замков.

Все готово к заливке силикона. Поскольку двухкомпонентные силиконы и полиуретаны склонны к разделению на фракции, перед каждым использованием их необходимо тщательно перемешивать в емкости.
После перемешивания отмеряем равное количество двух компонентов по объему и приступаем к смешиванию.

Для данной марки силикона дегазация в вакуумной камере необязательна, что очень удобно: исключены появления пузырьков, которые могут испортить нашу форму. Медленно заливаем силикон в опалубку, в самую нижнюю её точку.

И оставляем застывать. Время застывания для этой марки силикона составляет 6 часов. По истечении этого времени освобождаем модель от опалубки.

Затем убираем глину, тщательно очищаем модель от её остатков, смазываем силикон разделительным составом. В случае его отсутствия, можно использовать и обычный вазелин, но качество будет немного хуже.

И дальше полностью повторяем процесс, заливая вторую половину силиконовой формы.

Спустя еще 6 часов силиконовая форма готова. С помощью лезвия аккуратно разъединяем половинки, вынимаем деталь и оцениваем, что у нас получилось.

Хорошо видны замки, закладывавшиеся в глиняной основе, хорошая детализация, несмотря на то, что разделительная линия проходила по довольно сложным местам, вроде вдавленных букв.

На самом деле, для данной модели это не самый оптимальный способ создания формы. Но нам было интересно протестировать именно этот метод, несмотря на сложности.

Итак, все готово к заливке полиуретана. Соединяем две половинки формы, используя элементы опалубки для жесткости, скрепляем с помощью резинок, скотча или другим способом, и приступаем к подготовке полиуретана.

Хорошо перемешиваем оба компонента, встряхивая их в течение 5-10 минут. После этого даем немного отстояться, чтобы вышли образовавшиеся пузыри. Все остальное точно так же, как и с силиконом: отмеряем равное количество по объему и смешиваем их. А дальше действовать нужно быстро: время жизни этого полиуретана составляет всего 3 минуты, а время начинает идти сразу, как вы смешали два компонента вместе. Так что мешаем быстро, но аккуратно, чтобы не создавать лишних пузырьков, и сразу заливаем в форму.

Примерно через 3 минуты, в зависимости от объема материала, произойдет быстрое схватывание пластика, а через 10 минут деталь готова к извлечению.

Модель готова. Переданы абсолютно все детали оригинала.

Хочется отметить, что поистине огромные возможности использование материалов Smooth-On открывает в совокупности с 3D-печатью.
Теперь Вы можете получать изделия из огромного количества материалов с самыми различными свойствами, а не ограничиваться лишь классическими PLA и ABS. К тому же, доступным станет мелкосерийное производство: распечатав всего один экземпляр и должным образом его обработав, Вы сможете в довольно короткие сроки создать необходимое Вам количество копий в домашних условиях. Для достижения приемлемого результата вовсе не обязательно использование дорогостоящего оборудования.

В случае если Вам необходимы услуги мелкосерийного производства Top 3D Shop к вашим услугам.

Источник