ПРЕСС-ФОРМЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОСКОВЫХ МОДЕЛЕЙ

Одной из наиболее трудоемких стадий технологического процесса точного литья по выплавляемым моделям является изготовление пресс-форм.

На предприятиях Союзювелирпрома внедрен технологический процесс, в ходе которого пресс-формы изготовляют из резин, что позволяет получать миниатюрные изделия сложной формы и быстро сменять ассортимент.

Резины, применяемые для изготовления пресс-форм, должны отвечать специфическим требованиям. Прежде всего, такие резины не должны вызывать коррозию мастер-моделей. Обычно мастер-модель готовят из сплавов на основе меди, поэтому указанные резины не должны содержать в своем составе серы и активных серусодержащих соединений. Если учесть, что большинство резин вулканизуется с серой в присутствии ускорителей, большая часть которых также содержит серу или доноры серы, то получить резины, обладающие заданными свойствами, довольно трудно, так как число бессерных вулканизующих агентов ограничено.

Вулканизующими агентами могут быть: хлорпроизводные алифатических углеводородов, смолы, n-хинондиоксим, n-динитрозобензол, диазоаминобензол, n-хлоранилин, полинитросоединения, перекиси [1, 2], ароматические сульфохлориды [3]. Кроме того, известен ряд каучуков, которые могут вулканизоваться окислами металлов: найрит и карбоксилатные каучуки [2].

Однако испытания резин на основе этих каучуков показали, что найрит вызывает коррозию мастер-модели вследствие содержащейся в нем серы, вводимой в качестве регулятора на стадии получения. Резины же на основе карбоксилатных каучуков обладают способностью течь при повышенных температурах, что может привести к деформации формы.

В связи со специфическими особенностями бессерных вулканизующих агентов для изготовления резиновых пресс-форм можно применять только некоторые из них.

Резины, полученные с использованием хлорсодержащих соединений, вызывали коррозию мастер-моделей, поэтому без существенной модификации такие резины не пригодны для изготовления пресс-форм. N-динитрозобензол обладает вулканизующим действием при пониженных температурах (70-90°С), что затрудняет использование этих резин.

При применении диазоаминобензола получают пористые вулканизаты. Вулканизаты, изготовленные на основе фенолоформальдегидных смол, обладают низкой эластичностью и высокой остаточной деформацией.

Из перечисленных выше агентов положительные результаты получены только при применении n-хинондиоксима и перекисей. Использование чистого n-хинондиоксима приводит к слабому структурированию, поэтому вводили комбинацию n-хинондиоксима с MnO₂.

Физико-механические свойства резины, полученной с помощью этой вулканизующей системы приведены в таблице. Эти резины обладают достаточно высокими свойствами, близкими к свойствам импортной резины Gold Label, однако при хранении на поверхности пресс-формы происходит выцветание продуктов превращения n-хинондиоксима, что приводит к снижению качества рабочей поверхности.

Лучшие результаты получены при применении перекисей. В связи с тем, что перекисные вулканизаты обладают низкой эластичностью, за исключением вулканизатов НК, использование которых нежелательно по экономическим соображениям, были введены индивидуальные СК и их смеси.

Так как желательно, чтобы восковая модель имела низкую адгезию к пресс-форме, были использованы полярные каучуки и смеси каучука, обладающего хорошими эластичными свойствами — СКИ-3, но плохо вулканизующегося перекисями, с полярным бутадиеннитрильным каучуком (см. табл.).

Резины на основе каучука СКН-40 имеют достаточно высокие физико-механические показатели, но отличаются повышенной твердостью. Тем не менее, эти резины обеспечивают высокое качество поверхности изделий, малую алгезию к составу модели, поэтому их можно применять при изготовлении массивных изделий. На основе совмещенной системы каучуков, СКИ-3 — бутадиеннитрильный каучук, получены резины, не уступающие по физико-механическим показателям импортной резине Gold Label. Более того, по сравнению с последней, они обладают меньшей адгезией к модельному составу и обеспечивают лучшее качество поверхности.

На основании исследования бессерных вулканизующих систем для изготовления пресс-форм установлено, что в качестве вулканизующих агентов можно использовать перекиси органических соединений.

Резиновые пресс-формы, обладающие высокими физико-механическими свойствами и имеющие низкую адгезию к модельному составу, можно получить на основе комбинаций полярного и неполярного каучуков.

В результате лабораторных работ были выбраны наиболее перспективные материалы для разработки оптимальной рецептуры резиновой смеси.