Технологія виконання ліпних робіт. Виготовлення форм

Розрізняють чистові і чорнові форми. Чорнові форми служать для перекладу м’яких моделей в жорсткий матеріал. Чистові форми виготовляють по жорстких моделях і застосовують з багатократним обертанням для серійного відливання деталей.

За характером вживаних матеріалів бувають форми тверді (гіпсові, цементні, бетонні, металеві і дерев’яні); еластичні (клейові, формопластовые) і комбіновані (із застосуванням твердих і еластичних матеріалів).

За характером конструкцій розрізняють форми закриті (рис. 5.4.9) і відкриті (рис. 5.4.10), цілісні і шматкові.

Рис. 5.4.9. Виготовлення закритої клейової форми: а – модель, фіксована на ґрунті (гіпсовій плиті); б – глиняне покриття моделі, укритої папером для формування кожуха; в – кожух, відформований на ґрунті; г – заливка клеєм порожнини між моделлю і кожухом; д –готова клейова форма в кожусі; 1 – ґрунт; 2 – модель; 3 – конус для утворення віддушини; 4 – конус для утворення літника; 5 – віддушина; 6 – отвір літника; 7 – воронка літника; 8 – клей; 9 – замки (лунки для фіксації кришки форми); 10 – шматок (гіпсова заставна деталь кожуха)

Рис. 5.4.10. Виготовлення відкритої клейової форми: а – установка дерев’яного борту навколо плоскої моделі; б – заливка моделі рідкою клейовою масою (розріз); в – готова клейова форма; 1 – підмодельна плита; 2 – модель; 3 – дерев’яний борт; 4 – гіпсовий кріпильний вал; 5 – клей

Клейові форми готують для гіпсових виробів, формопластові – для гіпсових і цементно-піщаних, гіпсові шматкові і цілісні – для гіпсових, а також цементно-піщаних і бетонних виробів невеликих серій. Масове виготовлення бетонних виробів методом відливання і набивання виконують в цементних або у формопластових формах.

Форми виготовляють у формозаготівних цехах (ділянках) заводів (майстерень) архітектурно-будівельних деталей або в приоб’єктних майстернях. Ліпні вироби виготовляють методом формування з гіпсу, цементу і бетону. Залежно від розмірів і конфігурації ліпні вироби бувають армованими і неармованими.

Формування виробів виконують двома основними способами: відливанням і набиванням. Відливання застосовують, як правило, при використанні гіпсових розчинів; набивання – при використанні цементних.

Відливання виконують пластичними, а набивання – напівпластичними або жорсткими розчинами. Гіпсові розчини застосовують для опорядження приміщень, цементні – для виготовлення фасадних архітектурних деталей, декоративних скульптур і т.д.

Прийоми відливання залежать від величини і форми моделі. Розрізняють п’ять основних прийомів: проста заливка, відливання обливанням, відливання з підливом, відливання на прядиві і відливання натисканням.

Просту заливку застосовують для отримання плоских виробів з нескладним рельєфом. Відливання обливанням застосовують при виготовленні об’ємних відливань, для чого 1/3 об’єму форми заливають з посудини однорідним гіпсовим розчином і повертають її так, щоб облити всю поверхню порожнини форми. Надлишок розчину виливають назад в посудину. Обливання повторюють до тих пір, поки стінки відливання не досягнуть необхідної товщини (зазвичай два обливання досить для утворення шару завтовшки в 7...12 мм).

Відливання з підливом існує як спосіб полегшення обливань великих і важких форм або установки деталей каркаса виробу. Для цього підливають спочатку розчин в окремі раковини форми до того, як форма буде зібрана з них і зв’язана. Обливання виконують після з’єднання раковин, головним чином вздовж стиків раковин. Відливання на прядиві виконують при виготовленні крупних барельєфів або об’ємних моделей з великими розмірами порожнини, що допускають почергове (пошарове) нанесення і рівномірний розподіл спочатку розчину, потім прядива (або прядива, просоченого гіпсовим розчином) і знову розчину з подальшим розрівнюванням і додаванням гіпсу.
Відливання натисканням застосовують при виготовленні деталей невеликої товщини (2,5...3 мм) з двостороннім рельєфом, для чого дві напівформи заповнюють гіпсовим розчином, складають разом і щільно притискують.

Надлишок розчину повинен бути незначним, витіснятися у вигляді тонкої плівки лише на усенки шматків, не доходячи до усенків раковин. 

Всі технологічні прийоми відливу виробів коректують залежно від характеристик форм і матеріалів.

Набивання застосовують при виготовленні виробів з напівсухих бетонних або цементних сумішей, вивільняючи форми відразу після набивання. Використовують всі види форм окрім клейових. Ущільнюють суміш трамбуванням. Тонкошарові вироби формують пошарово – спочатку укладають і ущільнюють декоративний шар, потім шар конструктивного бетону. Порожнину виробу в обох випадках заповнюють вологим піском, який теж ущільнюють. Декоративний шар трамбують ударами мішечка, туго набитого піском, до появи на поверхні розчину слідів цементного молока. Конструктивний шар (часто армований) ущільнюють дерев’яними киянками. Плоскі вироби набивають без порожнин і застосовують вібрацію.

Набиту форму, заповнену ущільненим піском, накривають щитом, притираючи його до країв форми і поверхні піску, і перекидають. Виріб звільняють від форми і, починаючи з наступної доби, протягом тиждня зволожують 3...4 рази на добу. Обробка готових виробів включає процеси, пов’язані з усуненням дефектів після формування, збільшенням міцності поверхні виробу і зміною декоративних характеристик.

Виправлення дефектів полягає в закладенні раковин і знятті набряків на швах, а іноді і до відновлення втрачених виступаючих деталей, що вимушує повторно використовувати форму або її фрагменти. Зміцнення і декоративна обробка, що називається патинуванням виробів, включає просочення виробів хімічними розчинами, прогрів, покриття оліфою, лаками, а також фарбування виробів під мармур, слонову кістку, бронзу, теракоту, дерево і т.п.

З обробленої і зачищеної моделі потрібно знімати форми для відливання ліпних виробів. Матеріалом для виготовлення форми може бути гіпс, клейові композиції, еластичні матеріали (зокрема формопласт).

З глиняної м’якої моделі знімають чорнову форму з гіпсового розчину і звільняють форму від глини. Потім з чорнової форми відливають гіпсовий оригінал моделі із зняттям (розколоченням) чорнової форми і розчищенням моделі.

Тільки з твердої моделі знімають клейову, гіпсову або чистову шматкову форму. Потім вироби відливають з гіпсового або цементного рідкого розчину або відбивають з напівсухої цементної суміші (розчину).

Норми передбачають: якщо рельєф нескладний, то форму відливають із гіпсового розчину, а якщо модель з глини чи пластиліну має складний рельєф, спочатку виготовляють чорнову форму, а потім гіпсове відливання.

Форми виробів з глибоким і складним рельєфом потрібно виготовляти із клейової композиції або формопласту. Застосування еластичних форм значно спростить формувальні роботи і дозволить одержувати форми безпосередньо з старих збережених виробів чи деталей ліплення.

Чорнова форма без розбивання повинна виготовлятися з одного шару, який складається з гіпсу і крохмалю у співвідношенні 3:1. Цим розчином потрібно покривати модель. Після твердіння глину видаляють, а форму промивають водою, змащують і заливають гіпсом. Після твердіння моделі, виріб і форму поміщають в киплячу воду і витримують, поки форма не виплавиться.

При виготовленні простої чистої гіпсової форми (шматкової) необхідно враховувати, що чисті форми бувають прості, які складаються з декількох деталей, що входять в один кожух; і складні, які складаються з декількох деталей, що входять у два або більше кожухів. Кожний шматок (деталь) повинен виконуватись з розчину одного замісу, щоб не було шарів.

Після знімання з моделі форму підсушують в зібраному вигляді, доробляють, підчищають, покривають шелаковим лаком або водоемульсійною фарбою і змащують.

Для приготування форм з формопласту його потрібно розплавляти на піщаній бані, відповідно з інструкцією по застосуванню (t = +130-140°С), і гарячу рідку масу виливати на виріб. Після застигання виріб легко виймається, а одержана форма використовується для тиражування. Після закінчення роботи форму переплавляють.

Желатинові чи клейові форми потрібно обробляти дубильними розчинами (алюмокалієвий галун, формалін). Для приготування дубильного розчину на 1 л води потрібно взяти 120 г алюмо-калієвого галуна, а формаліну – 30-40% розчину. Поверхню форми потрібно притрушувати тальком і просочувати розчином галуну або формаліну. Операцію повторюють після просушування форми протягом 1 години.
Для невеликих форм можна використовувати силіконові полімери імпортного виробництва, якщо вони відповідають міжнародним та європейським стандартам та пройшли сертифікацію у відповідності із законодавством України.

Форми, які виготовлені з використанням силіконових полімерів, відрізняються ретельністю відтворення рельєфу, в процесі вулканізації форма не дає усадки, в ній відсутні пухирі та раковини, але матеріал непридатний для повторного переплавлювання.