Wichtige Überlegungen bei der Herstellung von RTV-2-Silikonformen

RTV-2 (Zwei-Komponenten, bei Raumtemperatur vulkanisierender) Flüssigsilikonkautschuk ist ein professionelles Material für die Herstellung von Silikonformen. Es besteht aus zwei flüssigen Komponenten, Teil A und Teil B, die, wenn sie gemischt werden, bei Raumtemperatur zu einer flexiblen und elastischen Silikonform aushärten. Obwohl es relativ einfach zu verwenden ist, ist die Beachtung mehrerer operativer Details erforderlich, um die Formqualität und Betriebssicherheit zu gewährleisten.

1. Grundkenntnisse

Vor der Verwendung von RTV-2 Zwei-Komponenten-Silikon ist es wichtig, die zwei Hauptsysteme zu verstehen: Kondensationsvernetzende Silikone und Additionsvernetzende Silikone. Ihre chemischen Prinzipien, Eigenschaften und Handhabungsanforderungen sind deutlich unterschiedlich, und das Mischen oder unsachgemäße Verwenden kann zu ernsthaften Problemen führen.

Kondensationsvernetzende Silikone: Diese Art von Silikon hat eine Schrumpfrate von ca. 0,3 bis 0,5 % beim Aushärten, und die Silikonformen können bei langer Lagerung spröde werden. Hinweis: Es ist nicht geeignet für Projekte, die eine hohe Maßgenauigkeit oder lange Lagerung erfordern. Es ist jedoch sehr tolerant gegenüber der Betriebsumgebung und nicht leicht anfällig für „Aushärtungshemmung“ und ideal für die allgemeine Formenvervielfältigung.

kondensationsvernetzende silikone

Additionsvernetzende Silikone: Dieser Typ hat eine sehr niedrige Schrumpfrate (<0,1 %), bietet eine hohe Präzision und kann in Lebensmittelqualität hergestellt werden. Beachten Sie jedoch, dass es extrem empfindlich gegenüber Verunreinigungen ist und sehr anfällig für „Aushärtungshemmung“ (Vergiftung), was die Anforderungen an den Betrieb strenger macht als bei Kondensationsvernetzenden Silikonen.

additionsvernetzende silikone

Vermeiden Sie den Irrglauben „teurer ist besser“: Nicht alle Projekte erfordern Additionsvernetzende Silikone. Treffen Sie Ihre Entscheidung basierend auf Ihrer endgültigen Anwendung (Präzisionsanforderungen, Lebensmittelkontakt, Budget, Lebensdauer der Form), um unnötige Kosten und Betriebsrisiken zu vermeiden. Die anfängliche Reißfestigkeit (eine sofortige physikalische Messgröße der Zähigkeit, konform mit ASTM D624) von Kondensationsvernetzenden Silikonen kann höher sein, aber die „Archivlebensdauer“ (ein Maß für die langfristige chemische Stabilität) von Additionsvernetzenden Silikonen ist länger. Dies liegt daran, dass die Nebenprodukte, die während des Zinn-Aushärtungsprozesses freigesetzt werden, die Polymerstruktur des Silikons im Laufe der Zeit kontinuierlich abbauen, wodurch es schließlich spröde wird.

2. Sicherheitsvorkehrungen

Obwohl die meisten RTV-2 Zwei-Komponenten-Silikone nach dem Aushärten ungiftig sind, können die flüssigen Komponenten, insbesondere der Zinnhärter in Kondensationshärtungssystemen, Haut- und Augenreizungen verursachen. Um die Sicherheit zu gewährleisten, werden die folgenden Schutzmaßnahmen empfohlen:

Handschutz: Obwohl allergische Reaktionen auf Silikon selten sind, ist es dennoch ratsam, Vinyl- oder Nitrilhandschuhe zu tragen, um eine einfache Reinigung zu ermöglichen. Bei Hautkontakt sofort mit Wasser und Seife waschen.

Belüftung: Der Arbeitsbereich sollte gut belüftet sein. Während des Mischens und Aushärtens können Kondensationsvernetzende Silikone geringe Mengen chemischer Nebenprodukte (wie Alkohol) oder Gerüche freisetzen. Kontinuierlicher Luftstrom verteilt diese flüchtigen Substanzen effektiv und erhält die Luftqualität, um Beschwerden durch längeres Einatmen zu vermeiden.

Augenschutz: Tragen Sie Schutzbrillen mit Seitenschutz oder eine Vollsichtbrille, um das versehentliche Spritzen von flüssigem Silikon in die Augen zu verhindern.

Körperschutz: Tragen Sie einen langärmeligen Arbeitsmantel oder chemikalienbeständige Kleidung, um Hautkontakt zu minimieren.

3. Mischverhältnis

Dies ist der wichtigste Schritt. Bei der Verwendung von RTV-2 Zwei-Komponenten-Silikon müssen Sie das in den technischen Datenblättern des Produkts empfohlene Mischverhältnis strikt einhalten. Typischerweise haben Kondensationsvernetzende Silikone ein Mischverhältnis von 100:2 bis 100:4, während Additionsvernetzende Silikone 1:1 oder 10:1 sind.

Genaues Wiegen: Verwenden Sie eine digitale Waage mit einer Genauigkeit von mindestens 0,1 Gramm. Messen Sie immer nach Gewicht, nicht nach Volumen. Das Schätzen des Volumens mit Messbechern kann leicht zu Fehlern im Mischverhältnis führen.

Vorrühren: Vor der Verwendung sollten Teil A und Teil B einzeln gründlich umgerührt werden, insbesondere Teil A, da sich Füllstoffe während der Lagerung absetzen können.

4. Mischen und Rühren

Gründliches Mischen ist der Schlüssel, um eine ordnungsgemäße Aushärtung zu gewährleisten. Hier sind die wichtigsten Punkte, die Sie beachten sollten:

Ränder und Boden abkratzen: Verwenden Sie einen sauberen Rührstab, um die Seiten und den Boden Ihres Behälters wiederholt abzukratzen, um sicherzustellen, dass keine ungemischten Stellen vorhanden sind.

Visuelle Prüfung auf Gleichmäßigkeit: Rühren Sie, bis die Mischung eine völlig gleichmäßige Farbe ohne Schlieren oder Marmorierung aufweist. Es wird empfohlen, 2-3 Minuten zu rühren.

Separate Behälter: Beim Mischen unterschiedlicher Silikontypen (insbesondere Kondensations- und Additionsvernetzte) müssen Sie separate Behälter und Werkzeuge verwenden, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden.

5. Vakuum-Entgasen

Der Mischprozess führt zwangsläufig zu einer beträchtlichen Menge Luftblasen. Um eine makellose, spiegelglatte Formoberfläche zu erhalten, ist das Vakuum-Entgasen ein wesentlicher Schritt. Verwenden Sie eine Vakuumkammer, um die Mischung hineinzulegen, erzeugen Sie ein Vakuum von -0,1 MPa und halten Sie es 1-2 Minuten lang, bis alle Blasen aufgestiegen und verschwunden sind.

6. Richtige Gießtechnik

Wählen Sie beim Gießen den niedrigsten Punkt des Formkastens und gießen Sie das Silikon langsam in einem dünnen, kontinuierlichen Strom. Lassen Sie das Silikon natürlich über das Urmodell fließen und sich ausbreiten. Diese Technik minimiert die Einführung neuer Luftblasen. Gießen Sie nicht direkt auf den höchsten Punkt des Modells, da dies leicht Luft einschließen kann.

Für hochdetaillierte Modelle können Sie zuerst eine dünne Schicht Silikon mit einem weichen Pinsel auf die Oberfläche auftragen, um sicherzustellen, dass alle Ritzen bedeckt sind, bevor Sie den Hauptkörper der Form gießen.

flüssigsilikon für die silikonformen herstellen

7. Aushärtungsumgebung

Viele Benutzer übersehen Umweltfaktoren, aber Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind entscheidend für die Geschwindigkeit und Qualität der Aushärtung. Die ideale Betriebstemperatur liegt zwischen 20 °C und 25 °C (68 °F bis 77 °F). Wenn die Temperatur zu niedrig ist, verlangsamt sich die Aushärtungsreaktion dramatisch oder stoppt sogar. Wenn sie zu hoch ist, verkürzt sich Ihre Topfzeit (Verarbeitungszeit) drastisch, sodass Sie in Eile geraten.

Umgebung mit hoher Temperatur (> 25 °C): Verkürzt die Topfzeit erheblich, beschleunigt aber auch die Aushärtungszeit. Erfahrene Benutzer können dies nutzen, um den Platinhärtungsprozess absichtlich zu beschleunigen, um die Produktionseffizienz zu steigern.

Umgebung mit niedriger Temperatur (< 15 °C): Verlängert die Topfzeit erheblich, aber der Aushärtungsprozess wird extrem langsam sein. Es ist erwähnenswert, dass bei Temperaturen unter 10 °C (50 °F) die Aushärtungsreaktion vollständig zum Stillstand kommen kann.

Feuchtigkeit ist für Kondensationsvernetzende Silikone entscheidend, da sie zur Aushärtung auf atmosphärische Feuchtigkeit angewiesen sind. Daher können sie in einer übermäßig trockenen Umgebung nicht vollständig aushärten.

Es wird empfohlen, die Form auf einer ebenen, vibrationsfreien Oberfläche aushärten zu lassen, um zu vermeiden, dass externe Faktoren ihre Form und Qualität beeinträchtigen. Um die Schrumpfung zu minimieren, härten Sie bei Raumtemperatur aus. Wenn Sie den Prozess beschleunigen müssen, kann eine sanfte Erwärmung (40-60 °C) angewendet werden.

8. Aushärtungshemmung

Kondensationsvernetzende Silikone: Sehr tolerant gegenüber der Betriebsumgebung und nicht leicht von Verunreinigungen betroffen, die zu Aushärtungsfehlern führen (d. h. nicht anfällig für „Vergiftung“). Es ist besser für Anfänger oder für die Verwendung unter nicht idealen Bedingungen geeignet.

Additionsvernetzende Silikone: Sein Platinkatalysator ist extrem empfindlich gegenüber Verunreinigungen, was leicht zu „Aushärtungshemmung“ oder „Vergiftung“ führen kann. Dies führt zu einer klebrigen, nicht ausgehärteten Oberfläche, wo das Silikon mit dem Verunreiniger in Kontakt gekommen ist. Dies erfordert viel höhere Standards für die Umgebung, Werkzeuge und die Sauberkeit des Urmodells als Kondensationsvernetzende Silikone.

Häufige Hemmstoffe

Die folgenden Substanzen sind dafür bekannt, Platinkatalysatoren zu hemmen und müssen vermieden werden:

Schwefelverbindungen: Dies ist die häufigste Ursache für Hemmung. Dazu gehören schwefelhaltige Modelliermassen, Latexhandschuhe, Naturkautschuk und einige vulkanisierte Gummiartikel.

Zinnverbindungen: Dazu gehören die Zinnhärter Kondensationsvernetzende Silikone selbst (niemals Werkzeuge teilen), bestimmte Stabilisatoren in PVC-Kunststoffen und Organozinnverbindungen.

Stickstoffverbindungen: Hauptsächlich Amine, Amide und Polyurethan (PU) Harze.

Andere häufige Materialien:

Bestimmte 3D-gedruckte Harze: Nicht ausgehärtete Monomere aus SLA/DLP-Drucken sind starke Hemmstoffe und eine sehr häufige Fehlerquelle in den letzten Jahren.

Polyesterharze, bestimmte Farben, Lacke, Klebebänder und Lötrestrückstände.

Wie kann Aushärtungshemmung verhindert werden?

Führen Sie einen kleinen Test durch: Bevor Sie Ihre gesamte Form gießen, mischen Sie eine kleine Menge Silikon und tragen Sie es auf eine unauffällige Stelle Ihres Urmodells oder auf ein Stück Abfallmaterial auf, das mit Ihrem Urmodell identisch ist. Warten Sie ein paar Stunden, um zu sehen, ob es richtig aushärtet. Dies ist die zuverlässigste Präventionsmethode.

Verwenden Sie eine Versiegelung / Barriereschicht: Wenn Sie wissen, dass Ihr Urmodellmaterial riskant ist, ist die effektivste Lösung, eine physische Barriere aufzutragen. Gängige Versiegelungsmittel sind PVA-Trennwachs (Polyvinylalkohol) oder ein Acryllackspray.

Spezielle Behandlung für 3D-Drucke: Für lichtempfindliche Harzdrucke sind eine gründliche Reinigung und eine lange Nachhärtung unter UV-Licht obligatorisch. In einigen Fällen kann ein Backen bei niedriger Temperatur notwendig sein, um sicherzustellen, dass alle flüchtigen Hemmstoffe vollständig entfernt werden.

Was tun, wenn eine Hemmung auftritt?

Aushärtungshemmung ist eine irreversible Reaktion. Die einzige Möglichkeit, es zu beheben, besteht darin, das gesamte nicht ausgehärtete, klebrige Material abzukratzen und das Urmodell mit einem Lösungsmittel (wie Isopropylalkohol) zu reinigen. Erst nachdem das Urmodell gründlich gereinigt und mit einer Barriereschicht versiegelt wurde, können Sie erneut versuchen zu gießen.

9. Aushärtungszeit

Die Aushärtungszeiten variieren je nach Silikontyp, aber RTV-2 Zwei-Komponenten-Silikone härten typischerweise innerhalb von 24 Stunden aus. Wenn es nach 24 Stunden nicht vollständig ausgehärtet ist oder keine Anzeichen einer Aushärtung zeigt, müssen Sie die Ursache untersuchen und von vorne beginnen.

Entformen Sie nicht vorzeitig. Sie müssen die volle Aushärtungszeit abwarten, die auf dem technischen Datenblatt (TDS) angegeben ist. Hinweis: Selbst wenn die Oberfläche trocken erscheint, kann das Innere noch eine langsame Vernetzungsreaktion durchlaufen. Zu frühes Entformen kann die endgültigen physikalischen Eigenschaften und die Maßgenauigkeit der Form beeinträchtigen.

Das Beherrschen der Silikonformen-Herstellung mit RTV-2 Zwei-Komponenten-Silikon bedeutet, die Kernprinzipien zu verstehen und jeden Schritt sorgfältig auszuführen. Die Kenntnis der Eigenschaften verschiedener Silikone, die strikte Einhaltung der Mischverhältnisse, die Gewährleistung der Sicherheit und die Kontrolle der Aushärtungsumgebung sind der Schlüssel, um die Qualität Ihrer Silikonformen zu garantieren.