Stap-voor-Stap Gids voor Het Maken van Duurzame Siliconengieten Thuis

Gieten — negatieve afdrukken van onderdelen die met materiaal gevuld kunnen worden — zijn een integraal onderdeel van productie. Feitelijk worden de meeste kunststofonderdelen ter wereld gemaakt via spuitgieten.

Maar waar metalen spuitgieten duur zijn en alleen door professionals gemaakt kunnen worden, zijn flexibele siliconengieten hoogst betaalbaar en kunnen thuis of op kantoor gemaakt worden. En ze hebben talloze toepassingen, van professionele vacuümgieten van prototypes tot laag-volume wasgieten voor juwelierij, tot thuisgebruik zoals bakken en confectionery maken.

Dit artikel kijkt naar het relatief simpele proces van het maken van een siliconengietvorm, bespreekt de toepassingen en voordelen voor zowel professioneel als persoonlijk gebruik, en biedt tips voor siliconengietvorm maken thuis.

Wat is een siliconengietvorm?

Een gietvorm is een soort container met een holle holte. In de meeste gevallen kan een vloeibaar materiaal in de container gegoten of geperst worden en daarna uitharden (door afkoelen of een andere methode), wat een vast object in de vorm van de gietvormholte oplevert.

Gieten kunnen gemaakt worden van verschillende materialen als gereedschapstaal of aluminium. Ze kunnen ook gemaakt worden van siliconen, een groep polymeren opgebouwd uit siloxaan die soms gebruikt wordt om producten te maken als flexibele beschermende hoesjes, pakkingen en contactlenzen.

Siliconengieten zijn niet zo duurzaam als metalen, maar ze zijn betaalbaar, makkelijk te maken en hoogst flexibel. Deze flexibiliteit, gecombineerd met het feit dat weinig materialen aan siliconen hechten, maakt het makkelijk om gegoten onderdelen uit de siliconengietvorm te halen.

Hoe maak je een siliconengietvorm

Het maken van een siliconengietvorm is verrassend simpel en vereist slechts een handvol componenten. En hoewel professionele apparatuur je meer opties geeft, zijn er ook genoeg thuisgebruiken voor siliconengieten.

De componenten die nodig zijn om een siliconengietvorm te maken zijn:

Vloeibaar siliconen: Siliconen voor gietvormmaken is breed beschikbaar en komt meestal in twee delen die direct voor gebruik samen gemengd moeten worden.

Een container: Het vloeibare siliconen wordt in een container gegoten, die groter moet zijn (maar niet veel groter) dan het meesterpatroon. In veel gevallen kan een nieuwe en passend grote doos op bestelling gemaakt worden met bv. hout of karton.

Een meesterpatroon: Het meesterpatroon is het originele object dat je zult dupliceren met de siliconengietvorm. Een meesterpatroon kan een bestaand object zijn als een plastic speelgoed, of een nieuwgemaakt item geproduceerd met bv. een 3D-printer.

Gietvormvrijmaker: Gietvormvrijmaker is een spuitvloeistof gebruikt om te voorkomen dat de gietvorm aan de waterdichte container kleeft en ook om te voorkomen dat gietmaterialen aan de binnenkant van de gietvorm kleven. (Het mag niet gebruikt worden voor toepassingen als het maken van voedingsproducten.)

Gietmateriaal: Het materiaal dat in een siliconengietvorm gegoten wordt, kan van alles zijn van polyurethaan tot gesmolten chocolade.

Klei (optioneel): Klei is alleen vereist bij het maken van een tweedelige gietvorm.

Het siliconengietvorm maken proces is als volgt:

1. Verkrijg of maak het meesterpatroon: De meester is een positief origineel van de onderdelen die je met de siliconengietvorm zult maken. Dit kan een bestaand vast object zijn of een nieuw item gemaakt met productieapparatuur. (Zie volgende sectie.) Voor de beste resultaten mag het meesterpatroon geen complexe holtes of overhangs bevatten.
2. Plaats het patroon(en) in de container: In veel gevallen wordt een container specifiek voor het patroon gemaakt. De dooscontainer kan gemaakt worden van bv. hout of karton. Na het aanbrengen van gietvormvrijmaker aan de binnenkant van de container, plaats je de patronen met de vlakke kant naar beneden in de container of hang je ze op in de nieuwgemaakte container. Als je meerdere patronen hebt (voor het maken van een ijsjesbak, bijvoorbeeld), verdeel ze gelijkmatig. Spray ze met gietvormvrijmaker. Als je een tweedelige gietvorm maakt, moet de helft van de container met klei gevuld worden en de patronen halverwege in de klei gestoken worden.
3. Meng en giet het siliconen: Meng de twee siliconencomponenten volgens de instructies op de fles, giet het dan langzaam in de container. Het oppervlakniveau moet een halve inch boven de top van het meesterpatroon stijgen om te voorkomen dat de gietvorm scheurt. Uitharden kan enkele uren duren (specifieke tijden kunnen op de siliconenfles staan). Voor professionele toepassingen bij 3ERP verwijderen we luchtbellen, en harden we de siliconengietvorm in een oven op een mittlere temperatuur uit.
4. Verwijder de uitgehardde gietvorm: Eenmaal volledig uitgehard, kan de siliconengietvorm voorzichtig uit de container gehaald worden. Als je een tweedelige gietvorm maakt, moet je de klei verwijderen, waardoor alleen de gietvorm met het patroon er nog halverwege uitsteekt overblijft. Plaats de gietvorm terug in de container de andere kant op, zodat het patroon omhoog steekt. Breng gietvormvrijmaker aan op de gietvorm en het patroon, vul de andere helft van de container met siliconen zoals in stap 3, wacht op uitharding, en verwijder dan.
5. Verwijder het meesterpatroon uit de gietvorm: Haal het meesterpatroon(en) voorzichtig uit de siliconengietvorm. Als je een tweedelige gietvorm maakt, moet je eerst de twee helften van de gietvorm scheiden.
6. Giet de onderdelen: Afhankelijk van je gietmateriaal, kan het gieten van je onderdelen zo simpel zijn als gietvormvrijmaker aanbrengen en vloeistof in de gietvorm gieten. Professionele processen als vacuümgieten omvatten het plaatsen van de siliconengietvorm in een machine die luchtbellen uit het gietmateriaal verwijdert.

3 manieren om een meesterpatroon te maken

Meesterpatronen bepalen de uitkomst van siliconengieten, dus het is belangrijk om een hoogwaardig, gedetailleerd patroon te verkrijgen of te fabriceren dat gemakkelijk gegoten kan worden. Het is ook belangrijk om een patroon met een lange levensduur te maken als meerdere siliconengieten vereist zijn — voor kleinseriproductie met vacuümgieten, bijvoorbeeld.

Als je een patroon vanaf nul maakt, zijn er drie verschillende methoden die gebruikt kunnen worden.

Meesterpatroon methode I: Handmatig

Niet-digitale technologieën zijn eeuwenlang gebruikt om patronen te maken. Voor deze methode kunnen we een zacht materiaal als klei gebruiken om een patroon met de hand en handmatige snijgereedschappen te sculpturen. Specialisten kunnen ook patronen uit hout of andere materialen snijden.

Voordelen:

• Geen dure machines vereist
• Ideaal voor het dupliceren van kunstwerken en ambachtelijke items

Nadelen:

• Kan onnauwkeurig zijn
• Specialistische handmatige vaardigheden vereist

Meesterpatroon methode II: 3D-printen

Digitale technologieën en CAD-software hebben patroonmaken veel efficiënter en toegankelijk gemaakt voor non-specialisten. 3D-printers, met name hoge-resolutie Stereolithografie machines die gladde oppervlakken creëren, worden nu wijd gebruikt om meesters te maken.

Voordelen:

• Gebruikt digitale bestanden (kunnen van internet gedownload worden)
• Nauwkeurig en herhaalbaar
• Printers kunnen in een niet-industriële omgeving gebruikt worden
• Minimale nabewerking bij gebruik van SLA

Nadelen:

• Dure machines
• Kan niet aan strakste toleranties voldoen
• Zeer korte levensduur van patroon door broze harsen gebruikt

Meesterpatroon methode III: CNC-bewerking

CNC-bewerking is een andere digitale productietechnologie gebruikt om meesterpatronen te maken. Met CNC-bewerking kunnen hoogst duurzame materialen gebruikt worden, wat resulteert in sterkere en langdurigere patronen. CNC-machines kunnen ook veel strakkere toleranties halen, hoewel ze minder toegankelijk zijn voor non-specialistische gebruikers en niet in huis- of kantooromgevingen gebruikt kunnen worden.

Voordelen:

• Meest nauwkeurig en precies
• Zeer lange levensduur van patronen
• Compatibel met hittebestendige materialen

Nadelen:

• Dure en onbereikbare machines
• Enkele nabewerking vereist
  

Professionele toepassingen voor siliconengieten

Laag-volumefabrikanten als 3ERP gebruiken siliconengieten voor diverse doeleinden. Met het siliconengietproces kunnen we dingen doen als gieten maken van gipsbeelden en andere handgemaakte kunstwerken, zodat ze eenvoudig gereproduceerd kunnen worden.

Het maken van een siliconengietvorm kan ons ook helpen met andere productieprocessen. Een daarvan is vacuümgieten, waarin siliconengieten gevuld worden met polyurethaan binnen een vacuümomgeving om hoogwaardige kunststofonderdelen en prototypes te creëren. Vacuümgieten is goed voor kleinserideelproductie en goedkoper dan spuitgieten in kleine hoeveelheden. Siliconengieten hebben een levensduur van ongeveer 20 gietingen wanneer gebruikt voor vacuümgieten, en voor hoge-resolutie onderdelen gebruiken we een CNC-gefreest meesterpatroon.

Een ander gebruik van siliconengieten is voor wasgieten, een oude techniek gebruikt om metalen onderdelen te maken zoals sieraden en industriële onderdelen. In lost-wax gieten (of investeringsgieten), worden siliconengieten gevuld met gesmolten was om waskopieën van het meesterpatroon te maken. Deze wasmodellen kunnen dan gecoat worden met keramiek voordat ze in een oven verbrand worden. De overgebleven keramische structuur kan dan gebruikt worden als een nieuwe gietvorm, waarin vloeibaar metaal gegoten kan worden om nieuwe objecten te maken.

Het maken van professionele siliconengieten in een productieomgeving vereist doorgaans het gebruik van specialistische machines zoals vacuümgietmachines and ovens voor siliconen uitharding.

Thuisgebruik voor siliconengieten

Je hebt geen fabriek of werkplaats nodig om gebruik te maken van siliconengieten. Siliconen voor gietvormmaken is gemakkelijk verkrijgbaar, en door de instructies te volgen om een siliconengietvorm te maken, kun je gieten creëren voor diverse thuisgebruiken.

Gietharsen zijn commercieel verkrijgbaar en veilig om in alledaagse omstandigheden te gebruiken als instructies correct gevolgd worden. Iedereen kan dus een siliconengietvorm gebruiken om dingen te maken als ambachtelijke figurines, plastic sieraden, zeep, kaarsen en andere decoratieve items.

Een ander veelvoorkomend gebruik van siliconengieten is in voedsel en drinken. Siliconen is veilig om in de koelkast, vriezer, magnetron en oven te zetten, wat het een hoogst waardevol materiaal maakt voor veel keukentoepassingen. (Veel keukengereedschappen zijn gemaakt van siliconen.) Siliconengieten kunnen gebruikt worden als ijsjes- en ijsblokjesbakken, koekje/taartvormen en voor het maken van decoratieve chocolades en snoepjes.

Het maken van een siliconengietvorm is ook geweldig voor kinderactiviteiten. Je kunt ze gebruiken om te maken, bijvoorbeeld, kleurrijke krijtjes, krijt en gummetjes.

Voordelen van siliconengieten

Siliconengieten zijn uitermate effectief om veel redenen. Ze zijn:

Duurzaam: Siliconengieten kunnen verschillende keren gebruikt worden voordat ze degraderen, vooral als ze dik zijn en in niet-veeleisende toepassingen gebruikt worden.

Flexibel: Omdat siliconengieten rubberachtig zijn, is het makkelijk om gegoten onderdelen te verwijderen zonder het onderdeel of de gietvorm zelf te beschadigen.

Hittebestendig: Siliconengieten kunnen in hete of koude temperaturen gebruikt worden zonder te degraderen of te vervormen, wat ze geschikt maakt voor toepassingen als koken.

3ERP is een prototyping- en laag-volume productiespecialist met jarenlange ervaring in siliconengietvormmaken, vacuümgieten, investeringsgieten en nog veel meer. Vraag een gratis offerte aan voor je volgende project.