Formy poliuretanowe do kamienia i płytek

Silikonowa forma do kamienia dekoracyjnego pęka po kątach już po kilkudziesięciu zalewaniach, a wykonanie nowej jest kosztowne i czasochłonne. Tańsza matryca plastikowa pęka od pierwszego uderzenia stołu wibracyjnego. Do seryjnej produkcji potrzebne jest oprzyrządowanie, które wytrzymuje setki cykli i łatwo oddaje wyrób. Lany poliuretan daje właśnie taki balans odporności na zużycie i elastyczności. Ten artykuł wyjaśnia, dlaczego formy poliuretanowe wygrywają z silikonowymi przy seriach, co się w nich odlewa i jak zamówić oprzyrządowanie pod własny projekt.

Dlaczego poliuretan nadaje się do form produkcyjnych

Główna przyczyna — połączenie elastyczności z wysoką odpornością na zużycie i wytrzymałością na rozdzieranie. Forma musi być wystarczająco sprężysta, aby wyrób ze złożonym reliedem łatwo się wywalniał, a jednocześnie mocna, aby wytrzymać setki cykli zalewania i rozformowywania. Lany poliuretan daje obie właściwości: gnie się, wraca do kształtu i przy tym stawia opór ścieraniu i rozerwaniu.

Dla producenta oznacza to niższy koszt jednostkowy wyrobu. Jedna forma poliuretanowa służy znacznie dłużej niż silikonowa, dlatego oprzyrządowanie zwraca się przy serii płytek lub kamienia. Gładka nieporiasta powierzchnia łatwo oczyszcza się z pozostałości betonu i nie wymaga skomplikowanej pielęgnacji, a odporność na wilgoć gwarantuje, że forma nie zdegraduje od kontaktu z zaczynem. Wykonanie oprzyrządowania należy do usług zakładu obok wyrobów seryjnych.

Co odlewa się w formach poliuretanowych

Najczęściej formy poliuretanowe stosuje się do seryjnego odlewania wyrobów z betonu i gipsu o złożonej fakturze. Kamień sztuczny i dekoracyjny do oblicowania fasad i ścian wewnętrznych odlewa się w formach, które dokładnie przenoszą teksturę naturalnego kamienia. Kostka brukowa i krawężniki, elementy dekoracji krajobrazowej, panele elewacyjne i detale architektoniczne — wszystko to produkuje się w oprzyrządowaniu poliuretanowym.

Sukces wiarygodnej faktury zależy od zdolności materiału do odwzorowania najdrobniejszego reliefu wzorca wzorcowego i wielokrotnego powtarzania go bez zniekształceń. Elastyczność poliuretanu pozwala zdejmować wyrób z głębokim reliedem i podcieniami bez uszkodzenia ani formy, ani odlewu. Takie rozwiązania stosuje się w budownictwie, architekturze krajobrazu i zagospodarowaniu przestrzeni, a powiązane wyroby zebrane są w katalogu i według branż zastosowania.

Poza dekoracją budowlaną formy poliuretanowe są przydatne wszędzie tam, gdzie potrzebne jest seryjne odlewanie wyrobów o stabilnej geometrii. Formuje się w nich gumopodobne i polimerowe części, elementy oprzyrządowania, wyroby małoseryjne o złożonym kształcie, dla których metalowa matryca tłoczna byłaby zbyt kosztowna. Zaletą podejścia jest to, że zmiana projektu nie wymaga przezbrojenia drogiego sprzętu: wystarczy odlać nową formę według zaktualizowanego wzorca wzorcowego. Dla małych i średnich produkcji to różnica między elastycznym asortymentem a uzależnieniem od kilku standardowych modeli.

Porównanie: poliuretan, silikon i metal do form

Bezpośrednie zestawienie wyjaśnia, dlaczego przy seriach wygrywa poliuretan. Silikon dokładniej przenosi najsubtelniejszy relief i wytrzymuje wysoką temperaturę, metal jest sztywny i wieczny co do kształtu, ale ciężki i nie gnie się — poliuretan daje balans zasobu i elastyczności.

Kluczowa różnica — w odporności na zużycie i wytrzymałości na rozdzieranie. Silikon ściera się 3-17 razy intensywniej niż poliuretan (150-350 wobec 38-39 mm³ wg DIN 53516), a jego opór na rozdzieranie wynosi 5-30 kN/m wobec 40-120 kN/m poliuretanu. Właśnie dlatego forma silikonowa szybciej pęka po kątach przy rozformowywaniu. Silikon wygrywa tylko tam, gdzie potrzebna jest najsubtelniejsza detalizacja lub wysoka temperatura, a metal nadaje się jedynie do prostych sztywnych matryc bez podcieni.

Jak wykonuje się formę poliuretanową

Proces zaczyna się od wzorca wzorcowego — dokładnej kopii przyszłego wyrobu, którą mocuje się na równym podłożu i otacza ściankami wymaganej wysokości. Następnie przygotowuje się i zalewa compound poliuretanowy tak, aby równomiernie objął cały relief bez pęcherzy powietrza. Po polimeryzacji formę rozbiera się, zdejmuje z wzorca wzorcowego i sprawdza jakość przeniesienia faktury.

Kluczem do dobrej formy jest staranność na każdym etapie: równe podłoże, szczelne ścianki, właściwe przygotowanie powierzchni wzorca pod zdjęcie. Technologia odlewania swobodnego nie wymaga drogiego oprzyrządowania tłocznego, dlatego wykonanie formy pod indywidualny projekt jest ekonomicznie uzasadnione nawet dla małych obszarów produkcyjnych. Zakład wykonuje oprzyrządowanie według dostarczonego wzorca, rysunku lub wzorcowego wyrobu zamawiającego.

Od wzorca wzorcowego zależy jakość całej partii wyrobów, dlatego przygotowuje się go ze szczególną starannością: usuwa się defekty powierzchni, które inaczej wielokrotnie powtórzą się w każdym odlewie. Im wyraźniejszy i czystszy etalon, tym dokładniej forma przeniesie fakturę i tym mniej trzeba będzie dorabiać gotowe wyroby. Jeśli gotowego wzorca nie ma, formę można odlać według rysunku lub modelu cyfrowego, a zakład dobierze materiał i sposób wykonania pod wymagany nakład i złożoność reliefu.

Dobór twardości i zasób formy

Twardość materiału formy dobiera się pod złożoność reliefu. Do wyrobów z głębokim reliedem, podcieniami i cienkimi wypustkami bierze się miękkszy elastyczny poliuretan: pozwala wywalniać odlew bez uszkodzenia go i bez rozrywania formy. Do płaskiej płytki i prostego reliefu geometrycznego odpowiedni jest twardszy materiał, który dokładniej utrzymuje wymiary i daje równe krawędzie. Zakres twardości poliuretanu TIMOL obejmuje od 50 Shore A do 70 Shore D.

Wskazówka inżyniera TIMOL: zasób formy najbardziej zależy nie od materiału, lecz od tego, na ile twardość odpowiada reliedowi. Zbyt twarda forma do złożonego kamienia będzie pękać po ostrych kątach przy każdym rozformowaniu, a zbyt miękka do dużej płytki da wyrób o niedokładnej geometrii. Pokaż technologowi wzorzec wzorcowy lub zdjęcie reliefu, a twardość dobierze się tak, aby forma przeżyła maksimum cykli.

Oprzyrządowanie, które zwraca się przy serii

Formy poliuretanowe wygrywają z silikonowymi właśnie tam, gdzie ważny jest zasób: odporność na zużycie wielokrotnie wyższa, opór na rozdzieranie 40-120 kN/m wobec 5-30 kN/m, dlatego oprzyrządowanie wytrzymuje więcej cykli i zwraca się przy seryjnej produkcji kamienia i płytek. Technologia odlewania swobodnego pozwala odlać formę pod własny projekt według wzorca lub rysunku, a zakres twardości od 50 Shore A do 70 Shore D pokrywa relief dowolnej złożoności. Dane techniczne materiału opisane są w dziale informacje techniczne, a obliczenie formy pod Twój wyrób wykona technolog przez kontakty zakładu TIMOL.