Honzíkovy vláčky

Odlévání ve vakuu

Autor: Jan Hlaváček Vydáno: 6.9.2014

Nedávno jsem se zase pustil do odlévání; potřeboval jsem naklonovat zděné ploty – ZDE. Na téma odlévání jsem psal už několikrát, stačí zadat tento pojem do vyhledávače webu Honzíkovy vláčky a vylustruje se několik článků. Při té příležitosti jsem si vzpomněl, že jsem četl několik statí od profíků, kteří odlévají ve vakuu. Trošku jsme o tom podiskutovali s Jirkou Šafářem – MINIATUR – a on mi poskytl kromě cenných rad i několik odkazů.

  Jeden z odkazů je publikovaný na YouTube a obsahuje video z workshopu na akci PanthersCup 2013, na kterém Jakub Skolil předvádí postup práce při odlévání drobných dílů – ZDE. Trpělivě jsem odsledoval hodinový záznam, ve kterém je podstatných maximálně patnáct minut, ale tak už na takových workshopech chodí. Avšak zaplať pánbůh za ně a hlavně za lidi, kteří se nebojí něco ze své poctivě nabyté praxe ukázat nebo napsat, protože kdo nic nedělá, nic nezkazí. Poučením pro mne bylo, že lektor odlévá jak silikonové formy, tak i modely z resinu ve vakuu. K vyvolání podtlaku používá kompresor z ledničky. Mám z tohoto zařízení zhotovený kompresor na stříkání barev a tudíž vím, že kdybych před zásobníkem stlačeného vzduchu (z hasičáku) neměl regulační ventil, mohl bych s ním pumpovat vzduch do pneumatik. Skutečně, pro ledničkový kompresor není žádný problém natlačit pár atmosfér. Proto mne vůbec nepřekvapilo, když lektor při výkladu varoval před implozí skleněné nádoby, ke které může snadno dojít, když se prostě tento „silný“ kompresor připojí sáním k takové nádobě. I já varuju před implozí vážené čtenáře, kteří si budou chtít vyzkoušet to, co je dále uvedeno, i když s „mojí“ metodou zase až takové nebezpečí nehrozí.

  „Už jednou jsem začal odlévání zařizovat, i vývěvu jsem si opatřil,“ vyprávěl mi Jirka, „ale pak jsem tyhle věci raději svěřil profíkovi, který mi odlévá všechny plastové díly pro mé výrobky a stavebnice.“ Je to rozumné při množství odlitků, které Jirka potřebuje. Jenže – když člověk potřebuje udělat sám pro sebe pár drobných dílů, využívat profesionální firmu je velmi drahé. Problémem je ale ta vývěva. Už dávno jsem přestal navštěvovat všelijaké bazary a vetešnictví v domnění, že tam seženu starou vyřazenou vývěvu z nějakého školního kabinetu, ano, onen krásný skleněný zvon s vývěvou na kliku. Nezařizuji si manifakturu na odlévání. Ani neskutečně drahé profesionální přístroje mne nezaujaly.

  A pak – když jsem v jisté pozici a malé místnůstce jako každé jiné ráno startoval svůj starý mozek – mi to konečně došlo. Co bych hledal, když to mám doma v krabičce pod pracovním stolem? Úžasně jednoduchý, ale naprosto spolehlivý a velmi užitečný miniaturní kompresor z Číny, který před dvěma roky objevil na veletrhu v Norimberku Pavel Mihula a začal jej dovážet ve velkém. V N-šopíku jsem kompresor Mini Airbrush Kit model TG216 nabízel do chvíle, než o něj přestali mít zájem modeláři a skoupily ho cukrářky. Pavel však tento kompresor nabízí dále ZDE.

  Jelikož jsem měl onen kompresor rozdělaný do šroubečku, abych jej mohl dokonale popsat – ZDE a ZDE –, vím jak funguje. Bez ohledu na to, že jsme v odkazovaných článcích vedli spor s Pavlem Haertlem o typ kompresoru, který rozsoudil až dnes už nebožtík Jarda Vorlíček sdělením, že se jedná o membránový kompresor s excentrickým pohonem pomocí elektromotorku se stejnosměrným napájením, uvědomil jsem si, že jestliže tahle věcička na jedné straně vyfukuje dostatečně stlačený vzduch pro airbrushovou pistoli, musí na straně sání vytvářet stejný podtlak.

  Hledal jsem, jestli se někde dočtu, jaký podtlak je potřeba vyvinout pro vakuové odlévání. O odlévání jsem sice našel fůru zajímavých, ale ještě více nepodstatných informací, ale o velikosti podtlaku ani zmínku. A tak nezbylo, než zapojit selský rozum. Odlévám většinou drobné věci. Dejme tomu, že moje formy pro malé modely mívají objem okolo 6 – 10 cm3, ty větší do 50 cm3. Jelikož téměř výhradně používám pro formy silikonové kaučuky řady „ZA“ s vysokou elasticitou od firmy ELCHEMCo – např. ZDE, a odlitky vyrábím zejména z rychle tuhnoucí odlévací polyuretanové pryskyřice AXSON F18 (dovoz do ČR ZDE), nebo F16, vyhodnotil jsem si, že aby unikly z formy, resp. z odlitku vzduchové bublinky, nebude potřeba ten podtlak příliš veliký. Spíše naopak, ale asi bude vhodné, když budu moci podtlak regulovat.

  Inspirující na výše zmíněném videu pro mne bylo, že J. Skolil místo skleněné nádoby, jejíž imploze ho zřejmě vyučila, používá dnes už snadno dostupné plastové nádoby na potraviny. A tak jsem se rozjel do jednoho „hobbyhausu“. Vybral jsem si dvě nádoby různých velikostí (objemů), obě však s pryžovým těsněním a patentními uzávěry.

.

Úprava kompresoru Mini Airbrush Kit model TG216

  Nyní si dovolím popsal, jak jsem z kompresoru Mini Airbrush Kit model TG216 a plastové nádoby na potraviny udělal funkční vakuovaní zařízení. Nebylo to složité.

  Jak je popsáno ZDE, kompresor (resp. vibrační vzduchová pumpa TG216) je napájená DC 12V s proudovým odběrem menším jak 800 mA a udávanou spotřebou 9 W. Dokáže vyvinout tlak vzduchu až 1 bar¹⁾ a dosahuje výkonu více jak 13 l/min vzduchu. (V jiných recenzích jsou uváděny údaje nižší, ale to není rozhodující.)

  Na boku kompresoru je vývod stlačeného vzduchu (trubička skrz stěnu), která je uvnitř spojena hadičkou s vyústěním výfukového ventilu na ventilové skříni vibrační pumpy. Sání vzduchu se uskutečňuje přes druhou kratičkou trubičku na téže skříni. Nasávaný vzduch je filtrován přes kousek molitanu, jenž je instalovaný v otvoru ve dně kompresoru.

Obr. 2, 3 – Na trubičku od sání je nasazená hadička směřující k boční stěně kompresoru.

.

  Do boku skříně kompresoru jsem vyvrtal otvor o průměru odpovídajícím plastové trubičce (dlouhé cca 30 mm). Trubičku (Evergreen) jsem vybral podle vnitřního průměru silnostěnné plastové hadičky, která se kdysi dávno prodávala v Mototechně a používala se u motocyklů na spojení nádrže s karburátorem. Jednak jsem ji měl v šuplíku a jednak jsem nechtěl riskovat, že se mi v podtlaku nějaká tenkostěnná hadička scvrkne. Trubičku jsem do boku skříně zalepil dvousložkovým rychleschnoucím lepidlem „302“ Made in China. Nenechám na něj dopustit; dá se koupit na DX-dealextreme za nějaké dva a půl dolaru – ZDE.

Obr. 4 – Dvousložkové rychle schnoucí lepidlo „302“ Made in China (řídké, perfektně se míchá, jedním slovem SUPER)

.

Obr. 5, 6, 7 – (zleva) Otvor v boční stěně; zalepená trubička; hadička nasazená na vyústění sání a trubičku v boční stěně kompresoru

.

  Stejnou trubičku jsem zalepil do boku nádoby na potraviny.

Obr. 8, 9, 10 – (zleva) Nádoby na potraviny zakoupené v „hobbyhausu“; trubička zalepené do boku a ještě jednou v průhledu

.

  Blíže kompresoru jsem do hadičky ještě instaloval „T-čko“ a odvzdušňovací ventil, což jsem pořídil za pár korun v jedné pražské akvaristice. Při zkouškách se mi pak potvrdilo tušení, že vakuum je potřeba v určitém okamžiku zrušit a stahování hadičky z trubičky ať už u kompresoru nebo u nádoby na potraviny se mi zdálo nepraktické.

Obr. 11 – Drobný „instalační“ materiál nakoupený v akvaristice; použil jsem T-čko -ad c) a zpětný ventil -ad a)

.

Provoz vakuovacího udělátka

  Vzhledem k tomu, že mnou používané odlévací hmoty poměrně rychle vytvrzují (silikon pomaleji, ale AXSON velmi rychle, cca za 3 minuty), nejdříve si připravím vakuovací soupravu a nástroje na odlévání (pipety, míchátko, nádobku aj.). Hadičkou propojím kompresor s vakuovací nádobou a zkontroluji uzavření ventilu; kompresor připojím k síti. Na dno nádoby jsem si vystřihnul plastovou destičku a ještě tam vkládám papírovou utěrku pro případ, že by vakuovaná hmota vypěnila a potřísnila dno.

Obr. 12, 13, 14 – (zleva) Kompresor propojený hadičkou s vakuovací nádobou (jen pro pořádek je modře označena hadička vedoucí stlačený vzduch ke stříkací pistoli); víko před zapnutím; prohnuté víko po vysátí vzduchu

.

  Namíchám silikon, resp. resin. Namíchaný silikon naliji tenkým čúrkem do připravené formy (což také eliminuje zavlečení bublinek), přičemž dopředu se musím rozhodnout, jak se bude v dalším postupu do formy lít resin. Tedy kde bude dno formy. Tohle ale nyní nebudu rozvádět.

  Formu zalitou silikonem vložím do vakuovací nádoby, uzavřu víko a vypínačem spustím kompresor. Nutné je pozorovat, co se s nádobou a v nádobě děje. Jednak se prohne víko, což signalizuje, že tlak uvnitř klesá. Kompresor vrní, ale postupně mění zvuk, jak v nádobě ubývá vzduch. Je to s podivem, ale dá se krásně poznat, když už toho cucání má právě dost. V tom okamžiku ho vypnu. Kupodivu, ventilky (v kompresoru i na hadičce) drží podtlak poměrně dlouho. A co se děje uvnitř? Silikon na povrchu jakoby vařil. Uvolňují se z něho nejspíš nejen vzduchové bublinky, ale zřejmě i plyny vznikající reakcí obou složek, ze kterých se míchá.

Obr. 15, 16, 17 – (zleva) Forma se zalitým silikonem vložená do vakuovací nádoby; silikon vypěněný díky podtlaku (foceno přes víko nádoby); sestava vakuovacího  zařízení

.

  Nejdříve jsem vakuoval tak, že jsem formu se silikonem nechal v podtlaku až do vytvrzení směsi (cca 30 minut). Ale pak jsem přišel na to, že to není to pravé vořechové. Ostatně, mé poznání koresponduje i se zkušeností někoho jiného, který vakuování popisoval dříve (bohužel jméno jsem zapomněl). Lepší totiž je, když se po krátké chvíli, co silikon vypěnil, podtlak zruší (k tomu tam mám ten ventilek na hadičce). Z povrchu formy za chvilku zmizí pěna (bublinky se očividně zmenšují až zaniknou). Za chvíli znovu spustím kompresor a opět vyvolám podtlak. Bublinek už se obvykle objeví mnohem méně. Onen průkopník přede mnou nejdříve vakuoval silikon v nádobce, kde ho namíchal, pak ho zalil do formy a znovu silikon ve formě vakuoval. Připadá mi to stejné, jak to dělám.

  Praktická zkušenost je taková, že vakuování silikonu je velmi potřebné a divím se sám sobě, že jsem to nedělal už dávno. Ale odlévací hmota AXSON F18 je po smíchání obou složek natolik řídká, že nejen že dokonale zateče do všech i nepatrných skulinek ve formě, ale prakticky vůbec neudrží bublinky, které se do hmoty samozřejmě zanesou při míchání, byť velmi opatrném. Takže, vyzkoušel jsem v praxi, že i když jsem AXSON F18 vakuoval, bylo to zbytečné, neboť naprosto žádná bublinka se neobjevila. Naopak ale v podtlaku došlo k mírnému zborcení silikonové formy a tudíž k vytlačení resinu z ní. Ano, ano, odborník by podotknul, že na mých formách nevidí nálitky. Souhlasím, ale kontruji tím, že u velmi jednoduchých forem, jaké jsem použil pro dokumentaci tohoto textu, nejsou nálitky potřebné. Něco jiného by bylo o složitějších odlitků.

Obr. 18, 19, 20 – (zleva) Formy připravené k zalití odlévací hmotou AXSON F18; vakuování odlévací hmoty je vcelku zbytečné; odlitky po vytvrzení ještě ve formách

.

  Pozor: Při rušení podtlaku je třeba postupovat velmi opatrně a pomalu, protože při prudkém vyrovnání tlaku mají věci uvnitř nádoby tendenci být sfouknuty vnikajícím vzduchem. Taky se mi už podařilo jednu formu převrátit i s dosud nevytvrzeným silikonem.

Závěr

  Prozkoumal jsem pod lupou dvě silikonové formy; jednu, kterou jsem si zhotovil dříve bez vakuování a druhou, kterou jsem vakuoval. Už na první pohled je vidět, že zatímco na povrchu první jsou patrné „krátery“ od bublinek, druhá má povrch naprosto čistý. Totéž jsem objevil uvnitř, když jsem formy rozříznul skalpelem. Pravda je, že odlitky se většinou povrchově upravují, buď se brousí a kitují, anebo se rovnou stříkají barvou. A barva, jak známo už z vojny, schová mnohé… Takže by se chtělo říci, že vakuování není vždy nezbytné, ale když o něco jde (především o kvalitu povrchu odlitku), tak vakuovaná forma kvalitu odlitku zaručí.

Obr. 21 – Starší forma odlitá bez vakuování (vlevo), vakuovaná silikonová forma (vpravo)

.

  A pak je zde ještě otázka finanční. Pokud jsou náklady na pořízení vakuovacího zařízení neúměrné a počet odlévaných výrobků je minimální, nemá cenu se takovým doplněním dílny zabývat. Pokud ale existuje šance pořídit totéž za babku, stojí to za úvahu. Kompresor, a priory určený pro stříkání barvy, se dá dnes u PaMiho pořídit tuším za 1500 Kč (s eventuálním pořízením je třeba spěchat, nikdo neví, kdy je Číňan přestane vyrábět). Nic levnějšího na našem trhu není. A když už někdo má tento kompresor a potřebuje odlévat s využitím podtlaku, další náklady na nádobu, hadičku a pár ventilků ho přijdou na cca 150 Kč. A to už se vyplatí!

Důležité:
  Abych se nestal terčem kritiky či dokonce nebyl posměchem pro Mladé Řecké Bohy, kterých je internet plný a kteří v nejrůznějších diskuzích dávají najevo, že už všude byli, všechno viděli a dokonce už ví jak se dělají děti, aniž by prozatím něco pořádného vykonali, zdůrazňuji, že pokud v této stati hovořím o vakuu, nemám na mysli vakuum nacházející se v mezihvězdném prostoru, ale úplně obyčejný a dokonce malý podtlak. Ale protože slovo vakuum se mi více líbí a chci vypadat jako vědec, když už jím nemůžu být, tak prostě vakuuju, i když ve skutečnosti jen vycucávám vzduch z pixle na potraviny.

____________________________________

1) Kolega Honza Jáchymstál by doplnil, že 1 bar je cca 1 at (kp/cm2)), resp. 1 atm, resp. 0,1 MPa, resp. 14,5 psi, resp. 750 Torr.

Video I. – ZDE

Video II. – ZDE

.

Doporučené odkazy:

Mini Airbrush Kit, model TG216 (a několik úvah úvodem) – ZDE
Upřesňující technické informace k Mini Airbrush Kit TG216 – ZDE
Nabídka ELCHEMCo IV. – odlévací hmoty – ZDE
Jak jsem našel a vyzkoušel průsvitnou odlévací hmotu – ZDE

Foto hlav

.

 

Rubrika: DÍLNA, Nápady, Nářadí, Zpracování, ZPRÁVY
Počet přečtení: 12 964 | Tisknout: | Poslat: