Нанесение постоянных, прочных трафаретных узоров из мелких частиц на эластомерные поверхности

Summary

Мы представляем метод нанесения перманентной маркировки и узоров на силиконовые поверхности путем приклеивания мелких частиц к поверхности. Маркировка может быть либо узнаваемым рисунком, либо случайным узором в виде пятен, например, используемым при корреляции цифровых изображений.

Abstract

Разработка нелинейных моделей больших деформаций для эластомерных композитов является постоянной проблемой и применяется в мягкой робототехнике, протезировании и смягчении ударов (например, в спортивных шлемах и набивке). Целью наших исследований является разработка моделей, которые предсказывают поведение материалов и обеспечивают точное моделирование. По мере продвижения в наших исследованиях мы осознали существенную необходимость экспериментального учета деформации поверхностного поля, что позволило бы нам разработать устойчивые конститутивные отношения.

Распространенные методы оптического слежения, такие как цифровая корреляция изображений (DIC) и отслеживание по сетке, требуют наличия рисунка на поверхности образца для отслеживания и расчета поля смещения поверхности. Тем не менее, присущая большинству эластомерных материалов низкая поверхностная энергия, такая как отвержденные силиконы, препятствует нанесению постоянного следования на поверхность. Другими словами, практически невозможно наклеить на материал шаблоны слежения за поверхностью, которые не будут легко стираться или размазываться при работе с образцом. Более того, большие эксперименты по деформации могут привести к деформации, растрескиванию или отслаиванию исходного рисунка поверхности.

Здесь мы представляем новый метод литья порошковой маркировки распылением на внутренней поверхности пресс-форм перед реактивным литьем под давлением наших эластомерных деталей. Мы разработали этот простой метод, который позволяет наносить на силиконовые или эластомерные образцы постоянные, высокоточные поверхностные узоры в процессе производства. Поверхностные узоры могут варьироваться от случайных пятнистых узоров, используемых в DIC, до детализированных многоцветных узоров. Эти новые, прочные модели могут выдерживать большие циклические нагрузки без выцветания или растрескивания и позволят легко маркировать силиконы в лабораторных и промышленных условиях.

Introduction

Характеристика материала большой деформации при расширенных сценариях нагружения имеет тенденцию к созданию неоднородной деформации 1,2,3,4,5. Чтобы точно смоделировать эту неоднородную деформацию, экспериментатор должен зафиксировать кинематику поверхности или объема. Наиболее распространенные методы, используемые для получения поверхностной или объемной кинематики, называются методами оптического слежения. Корреляция цифровых изображений (DIC) и отслеживание сетки являются двумя наиболее распространенными методами оптического слежения в литературе по кинематике поверхности, и оба требуют видимых узоров на поверхности образца ^6,7.

Рассмотрим магнитореологический эластомер (МРЭ), который состоит из объемного силикона с мелкими частицами железа, взвешенными в объемной матрице. Образец может одновременно деформироваться как от классических механических нагрузок на границах, так и от приложенного магнитного поля, классифицируемого как бесконтактная сила. В этом и других аналогичных сценариях нагружения крайне важно, чтобы экспериментатор зафиксировал кинематику поверхности, поскольку предположение об однородной деформации в обычных режимах нагружения больше не работает. Существует множество техник маркировки поверхности резиноподобных образцов, таких как простое использование высококонтрастного маркера или краски ^2,6. Экспериментаторы также наносили косметическую основу на образцы биологических тканей перед маркировкой образца ^3,5. В любом случае, цель состоит в том, чтобы на образец были нанесены как постоянные, так и высокоточные маркировки. Постоянство необходимо для предотвращения выцветания или отслаивания маркировки от поверхности образца во время погрузочно-разгрузочных работ и циклических механических испытаний. Высокое линейное разрешение или «точность» имеет важное значение для точного анализа изображений и отслеживания деформации.

В данной работе мы представляем метод нанесения постоянной маркировки с высоким разрешением на образцы из силикона путем приклеивания мелких частиц к поверхности образца во время производства, а не после его создания. Желаемый рисунок, будь то сложный многоцветный рисунок или случайный узор в виде крапинок, используемый в DIC, наносится на внутреннюю часть полости пресс-формы перед процессом литья под давлением (Рисунок 1). Мелкие частицы суспензируются в спирте и затем наносятся с помощью аэрографа или аналогичного инструмента. Рисунок наносится на форму. После того, как спирт испарится, форму закрывают, а неотвержденный термореактивный эластомерный материал впрыскивают в форму. После отверждения твердый образец удаляется, а образец навсегда встраивается в поверхность.

Рисунок 1: Протокол блок-схемы для нанесения высокоточных узоров на силиконовые поверхности. Блок-схема или дерево решений для нашего процесса. Такая нумерация и маркировка каждого шага в блок-схеме соответствует описанию протокола. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Protocol

ВНИМАНИЕ: Соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ) состоят из очков, лабораторного халата, маски N95, средств защиты органов слуха и перчаток без использования латекса. Нелатексные перчатки (т.е. нитриловые) необходимы, так как латексные перчатки препятствуют процессу отверждения образцов из платинового силикона.

1. Первичная подготовка

1. Первичная подготовка форм
   1. Очистите формы водой с мылом и дайте им высохнуть. Протрите формы изопропиловым спиртом и дайте формам высохнуть на воздухе.
2. Первичная подготовка трафаретов
   1. Очистите трафареты водой с мылом и дайте им высохнуть. Протрите трафареты изопропиловым спиртом и дайте трафаретам высохнуть на воздухе.
3. Первичная подготовка аэрографа
   ПРИМЕЧАНИЕ: Защита органов слуха может потребоваться в зависимости от типа используемого воздушного компрессора. При использовании аэрографа требуется вытяжной шкаф.
   1. Подсоедините воздушный компрессор к воздушной щетке, подключите воздушный компрессор к соответствующей электрической розетке и включите воздушный компрессор. Внутри вытяжного шкафа с соответствующими СИЗ заполните аэрограф изопропиловым спиртом и очистите воздушный щетку, пропустив через нее изопропиловый спирт несколько раз.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Аэрограф необходимо очищать после каждого использования. Если вы используете трафарет, перейдите к разделу 2. Если вы не используете трафарет (например, для нанесения рисунка DIC speckle), перейдите к разделу 3.

2. Подготовка трафаретной формы

ВНИМАНИЕ: При работе с аэрозольным клеем или устройством для вытяжки формы требуется вытяжной шкаф.

1. Нанесите аэрозольный клей на трафарет.
   1. Внутри вытяжного шкафа с соответствующими СИЗ поместите трафарет на бумажное полотенце и нанесите на трафарет один слой аэрозольного клея. При распылении клея на трафарет держите распылительную форсунку на расстоянии примерно 30 см от трафарета и распыляйте плавным непрерывным движением. Подождите от 30 до 60 секунд, пока трафарет не станет липким, но больше не намокнет, прежде чем переходить к шагу 2.2.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Необходим только один пропуск; Слишком большое количество клея затруднит последующее извлечение трафарета из формы.
2. Приклейте трафарет к форме.
   1. Внутри вытяжного шкафа с соответствующими СИЗ поместите форму на бумажное полотенце. Осторожно возьмите трафарет в чистых перчатках без латекса, следя за тем, чтобы не повредить клей, и поместите трафарет на форму так, чтобы клейкая сторона трафарета соприкасалась с формой. Расплющите трафарет, плотно проведя одним пальцем по трафарету, чтобы обеспечить равномерный контакт с формой.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Равномерный контакт с пресс-формой необходим для предотвращения диффузных краев рисунка и сохранения острых деталей.
3. Поместите трафаретную ленту на форму.
   1. С помощью малярного скотча приклейте края трафарета к форме. Перейдите к шагу 4.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Этот шаг обеспечивает крепление трафарета к форме, чтобы предотвратить отделение краев трафарета от формы.

3. Подготовка формы DIC speckle

1. Нанесите разделительный слой пресс-формы на форму для DIC Speckle.
   1. Внутри вытяжного шкафа с соответствующими СИЗ поместите форму на бумажное полотенце поверхностью формы вверх. Нанесите разделительный пластырь на форму, распылив на форму один слой разделителя формы. При распылении пресс-формы на форму держите распылительную форсунку на расстоянии примерно 12 дюймов от формы и распыляйте плавным непрерывным движением.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Требуется только один пропуск; Тем не менее, слишком сильное высвобождение плесени не является проблемой.

4. Подготовка аэрографа

ПРИМЕЧАНИЕ: При работе с мелким порошком требуются вытяжной шкаф и маска N95.

1. Начальное приготовление суспензии мелкодисперсного порошка
   1. Внутри вытяжного шкафа с соответствующими СИЗ приготовьте 45 мл суспензии изопропилового спирта и мелкодисперсного порошка (графита или цветного пигмента) (рис. 2). Для этого с помощью воронки или маленькой ложки, как показано на рисунке 2А, поместите в пробирку примерно 10 мл мелкодисперсного порошка и добавьте изопропиловый спирт, чтобы заполнить оставшийся объем пробирки до 45 мл общего объема. Закройте пробирку и энергично встряхните (пример полученной суспензии см. на рисунке 2C ).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Не заполняйте аэрограф в это время, чтобы не засорить сопло аэрографа.
2. Заполнение аэрографа перед распылением (Рисунок 2D).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Этот шаг следует выполнять непосредственно перед использованием аэрографа. Аэрограф не должен простаивать вместе с суспензией порошка в контейнере для аэрографа, потому что аэрограф засорится.
   1. Повторно встряхните предварительно смешанную суспензию из шага 4.1. Заливайте суспензию в емкость для аэрографа до тех пор, пока объем емкости для аэрографа не заполнится на 75%.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Не заполняйте контейнер для аэрографа полностью, так как угол наклона аэрографа может привести к пролитию. Если вы используете трафарет, перейдите к разделу 5. Если вы не используете трафарет, перейдите к разделу 6.

Рисунок 2: Приготовление аэрографа с раствором графита. (A) Помещение графитового порошка в пробирку; (В) 10 мл порошка графита; (В) раствор изопропилового спирта и порошка графита. (D) Заполните аэрограф непосредственно перед использованием. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

5. Распылите на форму с помощью трафарета (Рисунок 3)

1. Распыление суспензии мелких частиц
   1. Включите воздушный компрессор. Убедитесь, что давление воздуха в компрессоре составляет от 1,38 до 1,72 бар (20-25 фунтов на квадратный дюйм).
   2. В вытяжном шкафу расположите форму с приклеенным трафаретом под углом, немного отличающимся от вертикали, чтобы распылитель наносился под углом 90°. Направьте аэрограф немного в сторону от формы, чтобы распыление началось до или перед формой.
   3. Осторожно отведите спусковой крючок аэрографа назад. Как только аэрограф начнет распыляться, плавно нанесите первый слой суспензии. При распылении суспензии на трафарет и форму держите распылительную форсунку на расстоянии примерно 30 см от поверхности и распыляйте плавным непрерывным движением, как показано на рисунке 3C.
   4. Отпустите спусковой крючок аэрографа и проверьте, равномерно ли нанесена суспензия мелких частиц по поверхности. При необходимости нанесите дополнительные слои суспензии на поверхность трафарета и форму.
2. Извлечение трафарета из формы (рисунок 4)
   1. Подождите, пока мелкие частицы заметно высохнут, прежде чем снимать трафарет (не менее 180–300 с), иначе суспензия может размазываться. Отрицательное пространство трафарета будет казаться заполненным мелкодисперсным порошком, так как изопропиловый спирт испарился.
   2. Снимите малярный скотч с верхнего (более короткого конца) формы и медленно и плавно потяните малярный скотч вверх. Трафарет отсоединится вместе с малярным скотчом, как показано на рисунке 4A.

Рисунок 3: Нанесение графитового раствора аэрографом. (A) Подготовленные формы из раздела протокола 2. (B) Трафарет с квадратным массивом круглых отверстий перед распылением. (В) Опрыскивание подготовленной формы раствором. (D) Сетчатый трафарет после распыления. Масштабные линейки = 2 мм (B,D). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 4: Снятие трафарета и осмотр поверхности формы с рисунком. (A) Извлечение трафарета из формы. (B) Пример плесени после испарения спирта. (C) Увеличенный вид сетки на пресс-форме перед литьем под давлением. Масштабная линейка = 1 мм (С). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

6. Распылите на форму без трафарета

1. Нанесение на форму рисунка DIC speckle (Рисунок 5)
   1. Включите воздушный компрессор. Убедитесь, что давление воздуха в компрессоре составляет от 0,34 до 0,69 бар (5-10 фунтов на квадратный дюйм).
   2. В вытяжном шкафу расположите форму без трафарета под углом, немного отклоняющимся от вертикали, так, чтобы распылитель подавался под углом 90°.
   3. Протестируйте аэрограф, кратковременно нажав на спусковой крючок, нацелившись на запасной лист бумаги, чтобы убедиться в правильности рисунка пятен (случайное пространственное распределение, правильное распределение пятен по размерам для увеличения экспериментальной установки визуализации).
   4. Наведите спусковой крючок на форму, чтобы создать узор в виде крапинок на форме, как показано на рисунке 5C. Подождите, пока мелкие частицы не станут заметно сухими (не менее 180–300 с) или суспензия может размазываться.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Размер зернистости можно регулировать, изменяя давление воздуха.

Рисунок 5: Распыление случайного рисунка на форму. (A) Щелчок спусковым крючком аэрографа для создания узора в виде крапинок. (Б) Крапчатый рисунок на форме. (В) Крапчатый рисунок на форме. (D) Увеличенный пятнистый рисунок. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

7. Соберите форму (Рисунок 6)

1. Соберите форму.
   1. Аккуратно соберите пресс-формы, чтобы подготовиться к процессу литья под давлением.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Экспериментатор может сделать паузу как минимум на несколько дней перед началом процесса литья под давлением. Скорость литья под давлением должна быть снижена, чтобы избежать размазывания мелких частиц.

Рисунок 6: Сборка пресс-форм. (A) Пластинчатые и дисковые формы в полном сборе, (B) Сборка дисковой формы, (C) Сборка пластинчатой формы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Results

Для экспериментатора, стремящегося создать модель, представляющую механические свойства конкретного материала, необходимо провести несколько различных экспериментов с набором образцов, имеющих разнообразную геометрию. Примеры образцов, созданных с использованием этой техники, показаны на рисунке 7. На рисунке 7A изображена силиконовая пластина Ecoflex с рисунком черной сетки на белом образце. Показанная сторона имеет черную сетку, а обратная сторона - черную крапинку DIC. На рисунке 7B показана силиконовая пластина Ecoflex с белой сеткой на черном образце. Так же, как и образец, показанный на рисунке 7А, образец на рисунке 7В имеет рисунок DIC-крапин на обратной стороне, отлитый из подготовленной формы, показанной на рисунке 6А. Эта схема создания как черного рисунка на белом, так и белого рисунка на черном с сеткой и узором DIC также показана на цилиндре и кубических образцах, показанных на панелях C, D, F и G рисунка 7. На рисунке 7Е представлен пример тарелки с синей сеткой на белом фоне.

На рисунке 8 представлен образец с плохой структурой из-за слишком высокой скорости потока при литье под давлением. Пятнистый рисунок DIC размазывается так, что частицы рассыпаются в полосы. Этот образец был специально изготовлен с редким пятнистым рисунком DIC, чтобы наглядно проиллюстрировать размазывание. Этот метод позволяет экспериментатору разместить более плотную спекл-картину, если это необходимо для получения лучших результатов DIC ^7,8,9, особенно для экспериментов с малой деформацией. Пятна различной плотности показаны на рисунке 9B, C. На рисунке 10 показаны изображения силиконовых пластин, изготовленных с использованием этого метода, с наложением цветовой карты поля деформации DIC для иллюстрации успешного оптического слежения.

Рисунок 7: Примеры образцов, использованных в экспериментах. (A) Белая пластина с черными точками сетки в одноосном натяжении. (В) Черная пластина с белыми точками сетки (трафаретный рисунок) в одноосном натяжении. (C) Черный цилиндр с белыми точками-сетками. (D) Черный цилиндр с пятнистым рисунком DIC. (E) Синие точки сетки (F) Белый куб с белыми точками сетки и узором DIC speckle. (G) Черный куб с белыми точками в виде сетки. Масштабные линейки = 1 мм (E), 1 см (A-D,F,G). Сокращение: DIC = корреляция цифрового изображения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Иллюстрация 8: Примеры образцов, в которых скорость литья под давлением была слишком высокой и пятнистый узор был размазан .Направление потока литья под давлением указывается горизонтальной стрелкой в нижней части изображения. Косыми стрелками обозначены места расположения нескольких полос размазанного узора. Масштабная линейка = 2 мм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 9: Примеры дизайнов изображений, используемых в оптическом отслеживании. (A) Пример сетки для оптического слежения, (B) Пример разреженного DIC спекл-паттерна для оптического слежения, (C) Пример плотного DIC-спекл-паттерна для оптического слежения. Масштабные линейки = 1 см. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 10: Пример корреляционного поля цифрового изображения, наложенного поверх экспериментальных изображений одноосного растяжения. Деформация прикладывается в направлении y, а глобальная инженерная деформация указана под каждым изображением. Локальное вертикальное смещение различных мест выборки показано с помощью цветной карты, как указано на шкале справа от рисунка. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Discussion

Способность прилипать к частицам к резиноподобным материалам, таким как силикон, дает преимущества как в промышленности, так и в исследованиях. Тем не менее, хорошо известно, что склеивание с поверхностями материалов с низкой поверхностной энергией может быть сложной задачей. В целом, исследователи, чьи экспериментальные методы требуют нанесения рисунка или рисунка на поверхность своих образцов, обычно используют краски, специально разработанные для аэрографии, такие как те, которые производятся Createx и Vallejo ^1,10. Эти применения с использованием краски часто требуют грунтовки и все равно не позволяют достичь необходимой стойкости узоров. На гибких основаниях краска может размазываться или отваливаться хлопьями, так как она трескается во время механических испытаний. Эти дефекты маркировки клея затем изменяют поле данных, захваченное методом оптического отслеживания, таким как цифровая корреляция изображений. Наш метод обеспечивает длительную долговечность рисунка поверхности. В настоящее время у нас есть образцы старше 6 лет, которые мы пытались агрессивно размазать и удалить поверхностный рисунок механическим способом. Все усилия по удалению этой маркировки не увенчались успехом, что свидетельствует о прочности поверхностных узоров.

В промышленности также может потребоваться нанесение рисунков, символов или слов на поверхность резиноподобных материалов для обеспечения безопасности и технологических инструкций, таких как установка прокладки. Например, в автомобильной промышленности принято наносить такие слова, как «THIS SIDE UP» или наносить стрелку на резиновую прокладку, чтобы предоставить четкие инструкции по установке. Традиционно эта маркировка достигается путем изменения поверхности формы таким образом, чтобы слова находились либо выше, либо ниже поверхности остальной детали. Этот метод требует изготовления новой формы каждый раз, когда необходимо изменить маркировку. Кроме того, конечная деталь будет иметь разную толщину в месте расположения оттиска, что приведет к потенциальным местам отказа во время работы. Наш метод решает обе проблемы, никоим образом не изменяя формы и позволяя поверхности конечного материала оставаться равномерной толщины.

Были проведены механические испытания, чтобы подтвердить, что наш метод структурирования не влияет на механические свойства материала. Мы неоднократно испытывали образцы в различных режимах нагружения, таких как простой сдвиг, одноосное растяжение, сжатие и даже ударные испытания. Кроме того, этот метод экологически безопасен по сравнению с альтернативными методами нанесения краски. Мы избегаем использования токсичных, летучих растворителей краски, используя спирт в нашем растворе при аэрографической обработке формы. Наконец, примечательной характеристикой нашего метода является возможность создания многоцветных узоров с высоким разрешением на поверхности образца. Метод ограничен размером частиц и точностью изготовления трафарета. Размер частиц должен быть достаточно малым, чтобы достичь желаемой точности и преодолеть скорость потока в процессе литья под давлением. Размер и геометрия образца ограничены только размером формы и выбранным материалом. Мы успешно изготовили 2-дюймовые кубики с использованием силикона со сроком службы около 20 минут при комнатной температуре.

Метод изготовления трафарета напрямую влияет на разрешение размера элемента и способность создавать высокоточный дизайн на полости формы во время нанесения покрытия распылением частиц. Тщательная проработка того, какое изготовление трафарета является неотъемлемой частью метода нанесения рисунка. Здесь мы предоставляем простой набор техник подготовки трафарета вместе с минимальным размером элемента, который может быть сформирован с помощью каждой техники, l_мин. Во-первых, ручная резка ремесленным ножом: точные инструменты, такие как ножи X-Acto или универсальные лезвия, лучше всего подходят для детальных и сложных дизайнов и хорошо работают с такими материалами, как пластиковые листы, майлар или картон (минимум ≥ 1 мм). Во-вторых, ручная резка ножницами: может использоваться для легких материалов, таких как бумага или тонкий винил, для создания простых форм и менее замысловатых рисунков (минимум ≥ 1 мм). В-третьих, машины для высечки, такие как Cricut или Silhouette: могут точно вырезать сложные дизайны с использованием таких материалов, как клейкий винил или картон (минимум ≥ 250 мкм). В-четвертых, лазерная резка: высокотехнологичный вариант для сложных узоров, подходящий для акрила, дерева или толстых пластиковых трафаретов (l_мин ≥ 100 мкм). В-пятых, инструменты для терморезки: электрические горячие ножи или паяльники могут расплавляться через термопластичные трафаретные материалы, такие как майлар или другие экструдированные полимерные пленки (минимум ≥ 1 мм). Таким методом получаются ровные края. В-шестых, штамповка: полезна для маленьких, повторяющихся форм и лучше всего работает на легких материалах (l_мин ≥ 100 мкм). Наконец, фрезерные станки с компьютерным управлением могут использоваться для крупных или промышленных проектов по изготовлению трафаретов (минимальная_{продолжительность} варьируется).

В любом новом производственном протоколе определенные этапы процесса имеют решающее значение для достижения желаемого результата. В нашем методе есть три шага, которые следует выделить и уделить им особое внимание. Первым важным шагом является полное испарение спирта из суспензии частиц, отретушированных аэрографией, оставляя только частицы, прилипшие к поверхности формы. Если спирт не испаряется полностью, существует большая вероятность того, что рисунок на пресс-форме размажется и/или спирт смешается с неотвержденным материалом в процессе литья под давлением. Размер частиц должен быть достаточно малым, так как эти частицы, взвешенные в спиртовой «краске» в аэрографе, прилипают к плесени после полного испарения спирта. Размер частиц является важным ограничением, на которое следует обратить внимание. Если частицы слишком крупные, силы Ван-дер-Ваальса будут недостаточны для надежного и постоянного прикрепления частиц к поверхности резиноподобного материала. Тем не менее, частицы подходящего размера можно легко и недорого получить у нескольких коммерческих поставщиков пигментов.

Вторым критическим этапом является количество клея, который временно удерживает трафарет на форме. По нашему опыту, лучший способ выполнить этот шаг — использовать один быстрый проход аэрозольного клея. Мы рекомендуем наносить как можно меньше клея, обеспечивая при этом полный контакт трафарета с формой. Вручную расплющивая трафарет на форме пальцем или соответствующим инструментом, таким как резиновый шпатель, можно сформировать конформный контакт. Если отверстия трафарета не полностью плоские по отношению к форме, суспензия частиц будет мигрировать под края рисунка трафарета во время аэрографии, значительно снижая остроту краев дизайна поверхности. Если используется слишком много клея, удаление трафарета будет сложной задачей и может повредить только что нанесенный дизайн. Кроме того, слишком большое количество клея приведет к тому, что образец будет сильно прилипать к форме в процессе отверждения, что сделает процесс извлечения из формы практически невозможным без повреждения образца.

Третьим важным этапом является скорость впрыска неотвержденного силикона в процессе литья под давлением. По нашему опыту мы заметили, что достаточно медленная скорость потока литья под давлением не преодолевает силы Ван-дер-Ваальса, прилипающие к форме, что позволяет заполнить полость формы без нарушения структурированных частиц. Необходимы некоторые эмпирические испытания для определения оптимальной скорости впрыска, достаточно медленной, чтобы избежать размазывания рисунка, но достаточно быстрой, чтобы заполнить полость формы до начала отверждения силикона. Отверждающие антипирены могут быть добавлены в смесь, если изготовлены детали большего объема. Вязкость материала и время отверждения будут диктовать подходящую скорость впрыска для системы каждого материала.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Воздушный компрессор	Ремесленник	CMEC6150	ПОРТАТИВНЫЙ: 6 галлонов блинного компрессора<чел./> https://www.craftsman.com/collections/air-compressors/products/cmec6150
Краситель для эко флекса	Плавное нанесение	PMS 2757C	Силиконовые пигменты силиконового цвета Silc Pig. Пигменты Silc Pig являются концентрированными, поэтому небольшое количество имеет большое значение при окрашивании силиконовых продуктов Smooth-On. Пользовательские цвета возможны путем смешивания различных цветов Silc Pig. Набор образцов Silc Pig 9 включает в себя ЧЕРНЫЙ, КРОВАВЫЙ, СИНИЙ, КОРИЧНЕВЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ, СВЕТЛУЮ ПЛОТЬ, КРАСНЫЙ, БЕЛЫЙ, ЖЕЛТЫЙ. https://www.smooth-on.com/products/silc-pig/
Изопропиловый спирт	Лебедь	70% изопропиловый спирт - бутылка 16 унций S-15966 - Uline	70% изопропиловый спирт - 16 унций бутылки<чел/> www.uline.com
Чашки для смешивания	Соло	Модель: S-19462R	Пластиковые чашки для вечеринок www.uline.com
Освобождение от пресс-формы для трафарета		Ease Release 200 и 205	Модель и шаблон разделительного агента для изготовления эпоксидных, уретановых и силиконовых форм RTV. https://www.reynoldsam.com/
Лист майлара 3 мил	ООО «Трафареты Онлайн»	NA	Майларовые листы | Материал трафарета www.stencilsonline.com
Малярные малярные малярные ленты	Улине	С-26006	Uline Малярные малярные ленты www.uline.com
Бумажные полотенца	Улине	С-7711 Улин	S-7711 Uline - Впитывающее полотенце по экономичной цене. 2-слойный.<бр/> www.uline.com
Палочки от мороженого	Дариче	Номер модели товара: D-0139#, UPC 652695701399	https://www.amazon.com/Darice-Popsicle-Sticks-Crafts-Natural/dp/B0CPKHS44K/?th=1
Порошок	Земляные пигменты	Диоксид титана PW6	Титановые белеземные пигменты https://www.earthpigments.com/
Силикон (экофлекс)	Плавное нанесение	Экофлекс 00-20	Силиконы, катализируемые платиной https://www.smooth-on.com/
Аэрозольный клей	Трафаретная легкость	Артикул:  ASA0005	Трафарет для легкого перемещения аэрозольного клея https://www.stencilease.com/
Пистолет-распылитель / Аэрограф	Барсук	Патриот 105	Badger Patriot 105 Аэрограф<бр/> https://www.badgerairbrush.com/Patriot_105.asp
Пробирки	Глобальные научные	Товар 83576, Часть производителя #: 6254	Полистирольные центрифужные пробирки общего назначения 50 мл с крышками - стерильные www.usplastic.com
Виниловые трубки	Вождь сиу	Номер модели: 900-01163C00501 Menards  Артикул: 6840523	Прозрачные виниловые трубки Sioux Chief www.menards.com