Литье полиуретана. Когда 3д-печати мало. Часть 3

Сегодня в нашем сериале: страх и разочарование перед химическими силами, боль в сердце от необдуманных решений по заливке, время, которое работает против твоих остатков волшебного состава и просыпание в холодном поту от вопроса 'что же еще можно отлить... хоть немного полезного?'

Время, которое уходит

В первой части я писал, что срок годности после открытия банок с чудо-резиной составляет всего месяц. Обещал во второй части поведать о моих разработках, чтобы уложится в непростой срок. Тема показалась мне настолько большой, что я ее перенес. Однако, наиболее остро я начал понимать, что время, которое отведено на радость от использования полиуретана уходит, когда в одной из банок я увидел красоту и грусть одновременно:Завораживающе выглядит, не правда ли? Художник внутри меня восхищался и говорил: 'Эхх красотища'. Прагматик судорожно размышлял, сколько времени еще начертано этой субстанции быть у меня в руках до превращения в непонятное и очаровательное.

Я начал лучше понимать опасения производителя, что полиуретан очень боится жидкости, даже в воздухе. Дело в том, что в этой банке (напомню, что я сделал закатки пол 0,5 литра доверху налив полиуретан для стремления этого пагубного эффекта к нулю) оставалось немного на дне. Получается, большая часть объема была с не осушенным воздухом. Я не пользовался около 5 дней этими остатками, и они нахватались пагубных молекул и испортились.

'Детские недержания вернулись вновь' - почему-то вспомнилась фраза Леонарда из 'Теории большого взрыва'.

Пауза в 5 дней была из-за приготовления непростой формы для отливки шин для колес 'на всю жизнь'.

Колеса на всю жизнь

Изначально я планировал сделать пару колес для чего-нибудь этакого в будущем. В прошлой части я показывал пример отливки 2х колес: прочные, легкие... и всего два колеса. Сердце начинает чаще биться, давление слегка подрастает из-за работы мозга.

• А что если я плохо спроектировал колесо и оно развалится?
• Как я успею напечатать много колес и отлить их, когда время нужно на обе эти процедуры?
• Какого размера колеса мне нужны будут по жизни: 5см или 15см в диаметре?
• Как я буду смотреть в глаза своему сыну, если отлитое колесо будет использоваться в его самокате и развалится через несколько дней?
  
  

Делаю глубокий вдох и сажусь в SolidWorks. Несколько дней проектирования и печати и появляется форма, с кодовым названием 'мы не одни: круги на полях'.6 шин для будущих колес. Максимальный диаметр 18см. Использовал максимально свою область печати простого Prusa-i3 подобного принтера. Каждый круг отдельный и держится на пригоршне винтиков м3. Количество оных можно оценить более отчетливо по шляпкам с другой стороны:Каждый круг я обрабатывал наждачной бумагой, шпаклевкой по пластику, более мелкой наждачной бумагой (подробно в прошлой части + видео этого процесса, в котором фигурирует именно эти детали).

Сверху все закрывалось крышкой и завинчивалось для лучшей формы деталей в итоге. В первой партии шин я не закрывал зазоры в нижней части формы (до 1мм примерно) и можно заметить, что часть полиуретана вытекла снизу (а в идеале излишки должны идти только вверх в отверстия). Видео как не просто отдирать было в первый раз от формы:В следующей отливке я убирал зазоры клеящим пистолетом. При этом жидкость не просочилась сквозь подобный простой способ герметизации.

В отливке номер один я пользовался разделителем, описанным в прошлой статье (парафин + растворитель). В некоторых местах полиуретан отдирался вместе с кусками пластика.

Мысленный паникер сразу подумал 'я обманул столько людей'. Настроившись на продуктивный лад, я решил попробовать столько любимую маркетологами формулу шампуней '2 в 1'. На это подтолкнул комментарий StrangerPNZ, в котором речь была о двойном натирании моделей воском.

'Больше всегда лучше' подумал я и после парафиновой субстанции добавил на поверхность силиконовую смазку.

После второго разделителя отдираться стало во много раз лучше.Рабочий процесс после отливки:Внимательный читатель смог заметить отсутствие двух кругов в одной из отливок. Небольшая история об этом.

Сколько тебя надо?

На всех больших деталях я замечал, что мне не хватает полиуретана на заливку, но игнорировал слона в комнате самодельщика.

'Что-то намудрил при подсчете объема' - думал я, даже когда этим подсчетам занималось существо, намного более здраво рассуждающее по этой теме, т.е. SolidWorks.

Я почему-то изначально считал, что плотность полиуретана примерно равна плотности воды и параметрам ABS пластика, т.е. около 1000 кг/м3. При подсчете материала к первой заливке я вывел цифру: 200 с копейками грамм. Подумал, накину 10 грамм на грязный стакан / мешалку, и будет в самый раз.

Размешал, залил. Уровень в форме чуть больше половины. Очки, перчатки, дискомфорт и вопрос 'что, опять не хватает?'. Быстро бегу в комнату, размешиваю еще 60 грамм. Наливаю, не хватает. Не понимаю в чем проблема, но размешиваю еще и... Не хватает на 2 круга внутри. Плюнул, списал на потусторонние силы и оставил.

Перед второй заливкой посмотрел в интернете на плотность полиуретана, наткнулся на цифру 1300 кг в метре кубическом. 'Похоже на эмпирическую правду', подумал я. Начал заливать в стаканчик, чтобы размешать, но из банки налилось на 20-30грамм больше, чем надо. Решил уровнять второй частью состава (напомню, что размешиваются 2 состава 1 к 1 в таре). В итоге 40-60 грамм лишних содержится в стакане. Пока шуруповерт крутил полиуретан я размышлял, что же можно сделать полезного из этого остатка? Придумал пиру вариантов. Начал лить в форму. Полиуретана хватило 'тютелька в тютельку'.

Подумал, что я не достоин своего диплома учителя физики и решил закрыть-таки этот вопрос.

Взял готовую деталь, измерил массу, посчитал объем. Плотность финального изделия оказалась 1500 кг/ м3. Удивился, но часть вопросов отпала и появилась легкость, которая последний раз была после прочтения книги о обезьянке в каждом из нас, которая нервничает, кричит, злиться. Если ты это принимаешь и осознаешь, то частичка непонятности 'матрицы' снимается, и ты более уверенными шагами шагаешь дальше. (книга 'Парадокс Шимпанзе. Менеджмент мозга')

Что мне нужно будет через n-лет?

Это сложный философский вопрос. Многие ученые и просто бездельники задавались и будут задаваться им всегда. Буддийский монахи понимают ответ на этот вопрос, но на обучение знаниям и навыкам самообладания уходят многие годы. У меня всего несколько недель. Хуже этого вопроса может быть только 'в чем смысл жизни'. Хотя на него я давно нашел простой ответ 'заниматься тем, что нравится и приносить пользу хоть 1 человеку кроме тебя'.

Полиуретан, я через 10 лет. Нет, через 10 лет он может разрушиться сам собой (читал, что этот материал 5 лет очень прочный и хороший, а потом резко бах - и крошиться в труху). Получается, надо сделать прогноз на 2-3 года вперед.

Возможно, мне нужно будет что-то не скользящее, довольно большой площади, например сделать подошву для обуви. Для этого нужно сделать условный лист материала, из которого потом вырезается все что угодно. Нюанс в том, что просто делать гладкий лист определенной толщины не выгодно, т.к. его можно купить дешевле себестоимости моего материала. Поэтому нужен необычный протектор или текстура с одной стороны.

Обхожу всю квартиру и выискиваю интересную текстуру для отливки плоской формы. Встречается кусок пластика с интересными выпуклостями с одной стороны. Делаю периметр, чтобы полиуретан был нужной толщины (3мм). Много тонких прямоугольников на 3д-принтере вместе с горячим клеем.В качестве разделителя обильно использовал силиконовую смазку. Площадь большая и из баллона делать ровный слой наиболее удобно для отделения. Думал, что сверху прикрою стеклом, но по уровню было видно, что полиуретана мало залито. Это было еще до моего главного физического открытия месяца о плотности моего материала. Оставил просто с открытым верхом:Видно, что поверхность получается не ровная. Для ровности надо чем-то прижимать сверху, так что на заводское изделие это все-таки не дотягивает.

После почти суток я решил отделить свою будущую подошву... или что-то еще. Отдиралось очень плохо. Часть полиуретана оторвалось и прилипло к форме. Я с болью в сердце смотрел, как чудесные пупырышки срезаются плохим использованием разделителя. Хотя в итоге получилось не так плохо:Вторая сторона так себе, но это будущая изнанка чего-то:

Продолжение

Думаю, на 1 статью я еще осилю себя на эту тему. На туалетной полочке для химии еще 2*0,5л полиуретана. Срок годности выйдет вот-вот. Продолжаю думать что бы сделать еще или какие опыты... Если есть какие-то идеи по тестированию, пишите в комментариях.

Из идей сделать виброопоры / шайбы или что-то подобное. Аль, может, 100 маленьких колес для не знаю чего.