Χύτευση κοίλες σφαίρες σε ένα καλούπι για έναν τεχνητό ύφαλο - 💡 Fix My Ideas

Χύτευση κοίλες σφαίρες σε ένα καλούπι για έναν τεχνητό ύφαλο

Χύτευση κοίλες σφαίρες σε ένα καλούπι για έναν τεχνητό ύφαλο


Συγγραφέας: Ethan Holmes, 2019

Απορρίμματα μονάδων γύψου.

Αυτό είναι ένα σεμινάριο για το πώς να φτιάξετε ένα καλούπι σιλικόνης με μια κοίλη, σφαιρική μορφή. Είναι μέρος ενός ευρύτερου έργου, οπότε ελπίζω ο αναγνώστης να απολαύσει κάποιες βασικές πληροφορίες για να το θέσει στο πλαίσιο.

Το καλούπι.

Ιστορικό έργου

Μου άρεσε η τεχνολογία των τεχνητών υφάλων πριν από μερικά χρόνια, όταν γνώρισα τον Christopher Lim, έναν διαχειριστή του προγράμματος Marine Biologist και Living Shorelines στο Project Watershed, μια μη κερδοσκοπική οργάνωση με έδρα το Richmond, Καλιφόρνια. Η αποστολή του Project Watershed είναι να εμπνεύσει τις κοινότητες του Bay Area να κατανοήσουν, να εκτιμήσουν και να προστατεύσουν την τοπική λεκάνη απορροής. Πέρυσι, η Lim δημιούργησε έναν τεχνητό τεχνητό στύλο 100 σκυροδέματος στο Point Pinole με τη βοήθεια εθελοντών της κοινότητας.

Το περασμένο καλοκαίρι, ο Λιμ και εγώ ξεκινήσαμε μια συνεργασία που δημιούργησε ένα σχέδιο για δύο νέους τεχνητούς υφάλους στρειδιών στο Point Emery και στο Point Molate. Η ώθηση για αυτά τα είδη έργων αποκατάστασης ενδιαιτημάτων είναι ότι τα στρείδια είναι ένα είδος ακρογωνιαίου λίθου στο οικοσύστημα του κόλπου. Βελτιώνουν την ποιότητα του νερού μέσω του φιλτραρίσματος και παρέχουν ενδιαιτήματα και τρόφιμα για άλλα είδη. Η έδρα της Ολυμπίας Oyster ήταν κάποτε πιο πολυάριθμη στον κόλπο, αλλά ο βιότοπός της υπονομεύθηκε από την καθίζηση από την γεωργική και βιομηχανική ανάπτυξη. Η λάσπη καλύπτει σταδιακά μεγάλο μέρος των στρειδιών σκληρού υποστρώματος που απαιτούνται για προσάρτηση. Ο στόχος μας είναι να αντικαταστήσουμε αυτό το χαμένο σκληρό υπόστρωμα. Η αποκατάσταση των υφάλων των στρείδι συμβάλλει επίσης στην άμβλυνση της παλιρροιακής διάβρωσης στο κόλπο που προκαλείται από την κλιματική αλλαγή.

Συνδεδεμένα στρείδια στο Point Molate.

Το μοντέλο

Σχεδίασα μια μονάδα τεχνητού ύφαλου στον Rhino και την εκτύπωσα σε έναν εκτυπωτή 3D ZCorp. Η σύνθετη, κοίλη γεωμετρία της μονάδας ήταν ιδιαίτερα κατάλληλη για την εκτύπωση σε μηχανή κεφαλής κόνεως / ψεκασμού μελάνης, καθώς δεν απαιτεί υλικό υποστήριξης. Οι εκτυπωτές ZCorp δουλεύουν με την εκτύπωση συνδετικού υλικού σε μια κλίνη σκόνης, στρώση με στρώση. Με κάθε πέρασμα, η κλίνη πούδρας μειώνεται, προστίθεται μια νέα στρώση σκόνης και η κεφαλή εκτύπωσης μελάνης εκτυπώνει ένα άλλο στρώμα του τμήματος. Η σκόνη που δεν σκληρύνεται από το συνδετικό υλικό γίνεται το υλικό υποστήριξης. Εκτοξεύεται με συμπιεσμένο αέρα όταν ολοκληρωθεί η εκτύπωση του εξαρτήματος.

Φρέσκο ​​έξω από το μηχάνημα, το μέρος είναι συμπαγές, αλλά όχι πολύ ισχυρό. Για να είναι ανθεκτικό, πρέπει να διεισδύσει. Χρησιμοποίησα κόλλα κυανοακρυλικού (σούπερ) για την διείσδυση. Αν και λειτουργεί καλά για να ενισχύσει την εκτύπωση, είναι, δυστυχώς, αρκετά τοξικό, επομένως τα μέτρα ασφαλείας μου περιλάμβαναν το δέρμα, τα μάτια και την αναπνευστική προστασία σε έναν καλά αεριζόμενο χώρο. Την επόμενη φορά, θα προσπαθήσω να χρησιμοποιήσω μια εποξική ρητίνη που δεν περιέχει διαλύτες και προέρχεται από βιολογικά προϊόντα.

Ξεκίνησα με το κάτω και το εσωτερικό, έτσι θα ήταν στεγνό και δε θα κολλήσει στο μασονίτη μου όταν το έβαλα για να το κάνω έξω. Η κόλλα CA είναι μια λεπτή, χαμηλού ιξώδους φόρμουλα που διεισδύει εύκολα στο μέρος.

Το καλούπι

Διαχωριστική Γραμμή

Ένα καλούπι βύσματος σε λειτουργία.

Η αναπαραγωγή αυτής της μορφής μέσω της κατασκευής καλουπιού σιλικόνης και της χύτευσης τσιμέντου γύψου παρουσίασε μερικές μοναδικές προκλήσεις. Ήταν απαραίτητο να σχεδιάσουμε ένα κοίλο καλούπι βύσματος για να ρίξουμε το εσωτερικό της σφαίρας που θα ήταν αρκετά εύκαμπτο ώστε να απομακρύνει τα καλούπια χωρίς να τα σπάσει. Ήταν μια καλή ευκαιρία για να πάρετε ένα δύσκολο καλούπι προπόνηση.

Πρώτον, έπρεπε να δημιουργήσω μια γραμμή διαχωρισμού. Ήθελα το μισό μου καλούπι να ρίξει το εξωτερικό του μοντέλου και το άλλο μισό να ρίξει το εσωτερικό. Έτσι, έπρεπε να επινοήσω έναν τρόπο να χωρίσω αυτούς τους δύο τόμους αρνητικού χώρου. Το σχέδιό μου ήταν να χρησιμοποιήσω ένα φουσκωμένο μπαλόνι για να γεμίσω τον εσωτερικό όγκο, ενώ έκανα το εξωτερικό.

Έκανα μια βάση καλούπι από κόντρα πλακέ και μασονίτη και διάτρησα μια τρύπα στο κέντρο της με ένα κομμάτι Forstner. Τοποθέτησα το μοντέλο στη βάση με δύο στρώματα διπλής κολλητικής ταινίας. Χρησιμοποιώ το εμπορικό σήμα Permacel. Χρησιμοποίησα μια ελάχιστη ποσότητα ταινίας, αφού το μοντέλο θα πρέπει να αφαιρεθεί αργότερα στη διαδικασία χύτευσης. Φρόντισα να κεντρίσω το μοντέλο πάνω από την τρύπα, έβαλα το μπαλόνι και το έσπασε.

Το αποτέλεσμα είναι μια κομψά εκτελεσμένη γραμμή διαχωρισμού. Συνήθως, αυτό γίνεται με πηλό, το οποίο απαιτεί καθαρισμό πριν από τη διαμόρφωση του δεύτερου μέρους του τμήματος.

Εγγραφή και Τείχη

Καταχωρίζοντας το ήμισυ του καλουπιού στο άλλο ήταν το επόμενο βήμα μου. Έστειλα θερμά τέσσερις ακρυλικές ημι-σφαίρες στον μασονίτη μου για το σκοπό αυτό.

Έκανα τα τοιχώματά μου από τον αφρώδη πυρήνα που κτυπηθήκαμε στα μισά του δρόμου και διπλώσαμε, έπειτα θερμά κολλημένα στη βάση μου. Αυτό καθιέρωσε τις εξωτερικές διαστάσεις του καλούπι μου. Συνήθως αφήνω περίπου ½ "χώρου σε όλες τις πλευρές του μοντέλου για να διατηρήσω τη σιλικόνη και να αποφύγω την παραμόρφωση, διατηρώντας παράλληλα την ευελιξία.

Χύνοντας το πρώτο μισό

Τώρα ήμουν έτοιμος να ρίξω το πρώτο μισό του καλουπιού. Χρησιμοποιώ SR-1621, τη ναυαρχίδα σιλικόνης από το Douglas & Sturgess. Έχει καλή ισορροπία αντοχής και ευκαμψίας και έχει λόγο αναλογίας 10: 1 βάσης προς καταλύτη. Η σιλικόνη δεν απαιτεί συνήθως έναν παράγοντα απελευθέρωσης, αλλά βούρτσα λίγο βαζελίνη στο εκτεθειμένο μπαλόνι στις οπές στο μοντέλο, για να βεβαιωθώ. Η βαζελίνη προσφέρει επίσης μια μικρή επιπλέον σφράγιση μεταξύ του μπαλονιού και του μοντέλου - δεν ήθελα να τρέχει καουτσούκ μέσα. Χρησιμοποίησα αντλία κενού για να αποστραγγίσω τη σιλικόνη μου, αλλά συνήθως μπορείς να αποφύγεις τις φυσαλίδες αέρα απλά ρίχνοντας αργά σε μια γωνία του καλουπιού και αφήνοντας τη σιλικόνη να ρέει πάνω στο μοντέλο.

Αφού άφησα τη σιλικονούχο θεραπεία όλη τη νύχτα, αφαιρώ τα τοιχώματα των καλουπιών μου και απομακρύνω απαλά το μοντέλο και αρχικά το μισό μούχλα από τη βάση, χρησιμοποιώντας ένα μαχαίρι στόκος.

Το δεύτερο μισό

Τώρα που ολοκληρώθηκε το πρώτο μισό του καλουπιού, ήρθε η ώρα να χυθούν ράβδοι ¼ "από κερί και ακρυλικές ημι-σφαίρες, εφαρμόστε παράγοντα απελευθέρωσης έτσι ώστε τα ημίσεα των καλουπιών να μην κολλάνε μεταξύ τους και να κάνουν μια νέα σειρά καλούπι τοίχους. Επίσης γύρισα έναν ξύλινο κύλινδρο στον τόρνο για να φτιάξω το φις κοίλο.

Στη συνέχεια, ήρθε η ώρα να μετρήσω και να αναμίξω τη σιλικόνη μου, να γεμίσω το εσωτερικό του μοντέλου μου και να εισάγω τον ξύλινο κύλινδρο μου.

Μετά από μια άλλη ολονύκτια θεραπεία, αφαιρώ τα τοιχώματα του καλουπιού μου και τον ξύλινο κύλινδρο.

Χύσιμο

Για το γύψο, το τσιμέντο γύψου και τα χυτά σκυροδέματος, συχνά χρησιμοποιώ ψεκασμό λαδιού σπόρου ως παράγοντα απελευθέρωσης. Δεν είναι πάντα απαραίτητη σε ένα καλούπι σιλικόνης, αλλά βοηθά λόγω της ακραίας υποστροφής και κλειδώματος με αυτό το μοντέλο. Είμαι χύτευση με FGR-95, ένα ανθεκτικό τσιμέντο τσιμέντο από USG, επίσης διατίθεται από Douglas & Sturgess. Δεδομένου ότι φτιάχνω το υλικό μου ένα γκρι χρώμα σκυροδέματος προσθέτοντας λίγο σκόνη μαύρη χρωστική ουσία, ο μικρός κιτρίνισμα που παράγεται από το έλαιο ελαιοκράμβης δεν θα αποτελέσει πρόβλημα.

Μετρούμε το υλικό μου με το κοσκίνισμα του σε νερό σε ένα μπολ από νεοπρένιο μέχρι να σχηματιστούν τα νησιά, έτσι ξέρω ότι έχω μια κορεσμένη λύση. Αναμιγνύω με το χέρι - μια βαριά συνέπεια κρέμας είναι σωστή στην περίπτωση αυτή. Χρησιμοποιώντας μια χοάνη που έχει εισαχθεί σε ένα από τα ρούχα μου, γεμίζω το καλούπι μέχρι το υλικό να βγαίνει από το άλλο στόμιο εκχύσεως, οπότε ξέρω ότι είναι γεμάτο.

Επειδή η χύτευση είναι δυνητικά εύθραυστη (δεδομένου ότι είναι δύσκολο να αποσυμπιεστεί) την άφησα να δημιουργηθεί μια μέρα στην άλλη. Η σκλήρυνση μπορεί επίσης να επιταχυνθεί τοποθετώντας το σε ένα κουτί θερμότητας ή προσθέτοντας επιταχυντή θειικού αργιλίου.

Αποτελέσματα

Καλύτερη συσκευασία.

Τώρα που έχω ένα καλούπι εργασίας, θα μπορούσα να αρχίσω να απεικονίζω διαφορετικές ρυθμίσεις των μονάδων τεχνητών υφάλων μου σε τρισδιάστατη ύλη. Ενδιαφέρομαι για την πλησιέστερη συσκευασία και τις γραμμικές διατάξεις, καθώς και για τη στοίβαξη δύο στρώσεων των αρθρωτών μονάδων. Δεδομένου ότι οι μονάδες έχουν σχεδιαστεί να έχουν διάμετρο περίπου 3 ', αυτό θα αντιστοιχεί καλά σε μια κλίμακα παλιρροίων έξι ποδιών, ειδικά όσον αφορά τον έλεγχο της διάβρωσης στις πιθανές θέσεις των υφάλων μας.

Έμαθα επίσης κάτι σχετικά με την παραγωγή από τη μορφή εργασίας με την εργασία σε κλίμακα. Αισθητικά, ήθελα μια σχεδόν πλήρη σφαίρα παρά ένα ημισφαίριο. Υπάρχει επίσης ένας λειτουργικός λόγος για αυτό, που σχετίζεται με τη συσκευασία των ντουλαπιών και τη σταθερότητα των στοιβαγμένων μονάδων, αλλά το κοίλο εσωτερικό πώμα μπορεί να είναι υπερβολικά μεγάλη τεχνική πρόκληση σε παραγωγή πλήρους κλίμακας, εκτός εάν επινοηθεί φουσκωτή κύστη για το εσωτερικό του καλουπιού ( το εξωτερικό μέρος της μήτρας πλήρους κλίμακας θα είναι πιθανώς άκαμπτο σύνθετο).

Έχω δουλέψει σε ένα σχέδιο για μια αρθρωτή, ημισφαιρική μονάδα που συγκρατεί μαζί σε μια πλήρη σφαίρα. Και τα δύο μισά θα είναι όμοια, χυτά από ένα ενιαίο καλούπι.

Γραμμική διάταξη.



Μπορεί Να Σας Ενδιαφέρει

Δωρεάν Arduino

Δωρεάν Arduino


Γλύψιμο με βιβλία για να κάνετε αφηρημένη τέχνη

Γλύψιμο με βιβλία για να κάνετε αφηρημένη τέχνη


Συμβουλές της εβδομάδας: Συνδετικές μεντεσέδες, οργάνωση υλικού και εκτύπωση οθόνης με ξύλινη κόλλα

Συμβουλές της εβδομάδας: Συνδετικές μεντεσέδες, οργάνωση υλικού και εκτύπωση οθόνης με ξύλινη κόλλα


Ο Caleb επισκέπτεται το Hackerspace Labitat της Κοπεγχάγης

Ο Caleb επισκέπτεται το Hackerspace Labitat της Κοπεγχάγης