ถาม-ตอบ (Q&A): ยางซิลิโคนแพลตตินั่ม (120 ความคิดเห็น)

ซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิว (Platinum Cure Silicone) คืออะไรคะ?

---

ซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิว คือยางซิลิโคนชนิดสองส่วนประกอบ (two-component) ที่บ่มเซ็ตตัวโดยใช้สารประกอบแพลตตินั่ม (ทองคำขาว) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาค่ะ วัสดุประเภทนี้เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องของความทนทาน ความปลอดภัย และความแม่นยำสูงในอุตสาหกรรมการทำแม่พิมพ์ค่ะ

ยางซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิวของผมมันเซ็ตตัวเร็วเกินไปครับ จะมีวิธีทำให้ระยะเวลาการทำงาน (working hour) ของมันยาวนานขึ้นได้อย่างไรบ้าง? และต้องเติมสารเติมแต่งประเภทไหนลงไปครับ? ขอบคุณครับ

---

ซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิวเป็นซิลิโคนประเภทเซ็ตตัวที่อุณหภูมิห้อง (room temperature vulcanized) ดังนั้นความเร็วในการเซ็ตตัวจึงได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิเป็นอย่างมากครับ คุณสามารถลดอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมในการทำงานลงเพื่อขยายระยะเวลาในการปฏิบัติงานให้ยาวนานขึ้นได้ นอกจากนี้ ในขั้นตอนการสั่งซื้อวัตถุดิบซิลิโคน คุณสามารถสั่งสั่งทำ (customize) ซิลิโคนที่มีระยะเวลาทำงานที่ยาวนานขึ้นจากโรงงานผู้ผลิตซิลิโคนได้โดยตรงครับ หรือแน่นอนว่าคุณก็สามารถเลือกเติมน้ำยาหน่วงแห้ง (slow-drying agent) สูตรเฉพาะสำหรับซิลิโคนเพื่อขยายระยะเวลาในการทำงานให้ยาวขึ้นได้เช่นกันครับ

ฉันมีซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิวที่มีความแข็งแรงสูง (high strength platinum cure silicone) ที่ปกติใช้ทำแม่พิมพ์พลาสติกแบบนิ่ม และฉันตัดสินใจลองนำมันมาใช้ทำแม่พิมพ์สำหรับหล่อตะกั่ว (leads) ดูครับ ผมทำแม่พิมพ์ขึ้นมา 2 อันสำหรับเหยื่อปลอมตกปลา 2 แบบที่แตกต่างกัน และผมได้เทหล่อผ่านแม่พิมพ์แต่ละอันไปแล้วมากกว่า 100 ครั้ง ปัจจุบันแม่พิมพ์ทั้งสองอันยังคงอยู่ในสภาพที่ยอดเยี่ยมมากโดยไม่มีสัญญาณของการสึกหรอเลย

---

และผมรู้สึกว่าผมยังสามารถเทหล่อได้อีกเป็นร้อยๆ ครั้งเลยครับ สิ่งที่ผมต้องขอระบุไว้คือ ผมจะเทตะกั่วออกมาก่อน จากนั้นปล่อยให้แม่พิมพ์เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องก่อนที่จะเทหล่อในรอบถัดไปครับ

ฉันสามารถเทหล่อโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (low melting point metals) ลงในแม่พิมพ์ซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิวได้ไหมคะ?

---

ได้แน่นอนค่ะ ซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิวสามารถทนต่ออุณหภูมิความร้อนได้สูงถึง 250 องศาเซลเซียส แต่ไม่แนะนำให้ใช้กับวัสดุที่มีอุณหภูมิเกินกว่าระดับนี้ค่ะ เพื่อให้ได้อายุการใช้งานของแม่พิมพ์ที่ยาวนานที่สุดและเก็บรายละเอียดชิ้นงานได้ดีที่สุดเมื่อเทโลหะจุดหลอมเหลวต่ำลงในแม่พิมพ์ ขอแนะนำเป็นอย่างยิ่งให้นำแม่พิมพ์ซิลิโคนไปอุ่นเตรียมความร้อนล่วงหน้าในตู้อบให้ได้อุณหภูมิที่ใกล้เคียงกันก่อนที่จะเทโลหะที่หลอมเหลวลงไปค่ะ วิธีนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้โลหะเซ็ตตัวแข็งในทันทีเมื่อสัมผัสกับแม่พิมพ์ที่เย็น และช่วยป้องกันการเกิดชั้นผิวหน้าแข็งตัวที่เร็วเกินไป ดังนั้น การอุ่นแม่พิมพ์ซิลิโคนแพลตตินั่มคิวก่อนใช้งาน จะช่วยให้ได้งานหล่อที่มีความสม่ำเสมอและยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ให้ยาวนานยิ่งขึ้นค่ะ

ฉันควรหลีกเลี่ยงวัสดุประเภทใดบ้าง เพื่อไม่ให้กระบวนการเซ็ตตัวของซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิวถูกขัดขวาง (inhibiting) ครับ?

---

ใช่ครับ เพื่อป้องกันไม่ให้กระบวนการเซ็ตตัวของซิลิโคนแพลตตินั่มคิวถูกขัดขวาง จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงวัสดุที่มีส่วนประกอบของกำมะถัน (sulfur), สารประกอบดีบุก (tin compounds), PVC, ยางบางประเภท และสารกลุ่มเอมีน (amines) โดยกำมะถันคือสารหลักที่ขัดขวางการเซ็ตตัวของซิลิโคนแพลตตินั่ม ซึ่งสารนี้สามารถพบได้ในยางธรรมชาติ, ดินน้ำมันฐานน้ำและฐานน้ำมันที่ไม่ได้ระบุฉลากว่า "sulfur-free" (ปราศจากกำมะถัน) รวมถึงในถุงมือยางลาเท็กซ์ด้วยครับ นอกจากนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่ทำงานและเครื่องมือของคุณสะอาด ปราศจากสารปนเปื้อนที่อาจส่งผลต่อการเซ็ตตัว แต่เมื่อแม่พิมพ์ซิลิโคนเซ็ตตัวสมบูรณ์แล้ว มันจะไม่ได้รับผลกระทบใดๆ จากวัสดุเหล่านี้อีกต่อไป และสามารถนำไปใช้ในกระบวนการหล่อชิ้นงานได้อย่างปลอดภัยไร้กังวลครับ

ฉันลองใช้หุ่นโมเดลที่พิมพ์จากเรซินมาทำแม่พิมพ์ซิลิโคน แต่ผลลัพธ์ที่ได้คือได้ซิลิโคนที่เหนียวเยิ้มและไม่ยอมเซ็ตตัวเต็มที่ตรงบริเวณส่วนที่สัมผัสกับหุ่นโมเดลค่ะ ฉันใช้ซิลิโคนระบบแอดดิชั่นคิวอัตราส่วน 1:1 และฉันได้ใช้แปรงจุ่มวาสลีน (Vaseline) ทาเคลือบบนตัวโมเดลเพื่อทำเป็นน้ำยาถอดแบบก่อนจะเททำแม่พิมพ์แล้ว ดังนั้นฉันจึงไม่แน่ใจว่ามันเกิดปฏิกิริยาต้านกับตัวเนื้อเรซิน, สารไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (IPA) หรือวาสลีนกันแน่ค่ะ

---

ซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิวจะไม่เข้ากับเนื้อเรซินของเครื่องพิมพ์ 3D ครับ ในการทำเช่นนี้ คุณจำเป็นต้องพ่นสีรองพื้นโมเดลด้วยสารรองพื้นประเภทอะคริลิก (acrylic primer) เพื่อป้องกันไม่ให้เนื้อเรซินสัมผัสกับซิลิโคนโดยตรงครับ หรืออีกเลือกหนึ่งคือเปลี่ยนไปใช้ซิลิโคนระบบทินเคียว (tin-cured silicone) แทนครับ

ตอนที่ผมทำแม่พิมพ์ซิลิโคนสำหรับหล่อลูกเต๋า (dice) ผมพบว่าหุ่นต้นแบบที่ทำจากเรซินพิมพ์ 3D จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีและขัดขวางไม่ให้ซิลิโคนเหลวเซ็ตตัว โดยมันจะทิ้งคราบชั้นเหนียวๆ บางๆ ไว้รอบๆ ลูกเต๋าเมื่อแกะแยกออกจากกันหลังจากบ่มแล้ว นอกจากนี้ ซิลิโคนตัวนี้ดูเหมือนจะไม่ยอมเซ็ตตัวเช่นกันเมื่อนำไปวางอยู่ร่วมกับอีพ็อกซี่, กาว และพลาสติกบางชนิดครับ

ดูเหมือนว่าปัญหาเรื่องการไม่เซ็ตตัว (curing) จะเป็นปัญหาที่พบได้บ่อยมากในซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิว ไม่ว่าฉันจะปล่อยทิ้งไว้นานแค่ไหน ส่วนที่เหนียวเยิ้มก็ไม่เคยเซ็ตตัวได้อย่างสมบูรณ์เลยค่ะ ฉันพยายามแก้ปัญหานี้ด้วยการใช้วิธีเทแบ่งเป็นหลายๆ ชั้น และปล่อยให้แต่ละชั้นเซ็ตตัวก่อนจะเทชั้นต่อไปทับลงไป แต่กลยุทธ์นี้ก็ไม่ได้ผลอยู่ดีค่ะ

---

ใช่ครับ ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินั่ม (platinum catalyst) ในซิลิโคนระบบแพลตตินั่มคิวนั้น ถูกปนเปื้อนได้ง่ายมากจากสารประเภทกรด, ด่าง, กำมะถัน (sulfur) และสารอื่นๆ ซึ่งจะทำให้ซิลิโคนไม่ยอมเซ็ตตัว ดังนั้น รบกวนตรวจสอบส่วนประกอบของวัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์ต้นแบบ (master mold) ของคุณดูนะครับ

ผมชอบวัสดุตัวนี้มาก มันใช้อัตราส่วนผสมแบบ 1:1 ผมใช้เครื่องชั่งน้ำหนักอาหารในการตวงอัตราส่วน มันไม่มีกลิ่นและทำความสะอาดได้ง่าย ผมใช้มีดพลาสติกรีไซเคิลในการกวนผสม เพราะตัวน้ำยามีความมัน (oily) จึงเช็ดออกได้ง่ายด้วยกระดาษทิชชู่เพื่อนำมีดกลับมาใช้ซ้ำได้อีกครับ

มันผสมเข้ากันได้ง่ายมากโดยไม่มีปัญหาอะไรเลย เพื่อดูว่าพาร์ท A และพาร์ท B ผสมกันอย่างทั่วถึงดีแล้วหรือยัง ฉันได้เติมสีผสมซิลิโคน (silicone pigment) ลงไปแล้วกวนไปพร้อมๆ กัน นอกจากนี้พวกมันยังสามารถทนต่อเรซินที่มีปฏิกิริยาความร้อนสูง (high thermal reactivity) ได้ดีเมื่อนำมาเทหล่อในปริมาณน้อยค่ะ