2009年4月2日 星期四

用水晶膠 (環氧樹脂) 製作模型

本文在 2009/04/02 10:11 發表於 Yahoo!奇摩部落格
因Yahoo!奇摩部落格將於2013年12月26日終止服務故遷移至此


本實驗室又有新技能XD
因為特殊需求, 需要自己動手做模型
做了有點心得, 紀錄一下

今回要玩(?)的是某廠的水晶膠


上拍賣就可找到
高透明度環氧樹脂
AB 混和比例為 5:2
模子用翻模矽膠製作
混合比例 20:1 , 這相當難搞
硬化劑比例太多之後會不夠用
太少會無法硬化
無法硬化的矽膠很難清除
黏在要翻模的東西上面
衛生紙擦完還會黏黏滑滑的, 非常機車
似乎要用有機溶劑清除 (有機烷?)
那種東西對身體不好, 盡量別用
所以多花點錢買個精準的電子秤才是正道
像這種

精確到 0.1 克, 對於小型灌注很適合
不要使用彈簧秤
彈簧秤重量變化量不夠時指針不會動
這使得 20:1 的硬化劑加入時沒法一邊加一邊看
電子秤數字會一直跳動, 比較容易準確的停止添加
這種小型秤售價約 200-400 間

攪拌用杯子可用飲料杯
我很喜歡喝飲料
常常去買, 每次要丟掉杯子時不知道為什麼會覺得可惜XD
所以就洗一洗收起來
結果就變成這樣了XD

疊起來可以碰到天花板, 所以我有充足的杯子可以拿來製模XD
這也變成我買飲料的理由之一XD

接著開始建模
用油土 (硬油料) 捏出要的形狀

此時就覺得...怎麼沒法像 3D 軟體那樣 undo/redo ...囧
此款油土會隨溫度改變特性
高溫時軟, 低溫時硬
這特性不錯, 可以加熱特定區域進行修改而不影響其他區域
話是這樣說...但是對於小型模, 厚度低, 就算低溫還是軟
操作起來還是要有技巧


完成後開始翻模
拿馬糞紙 (灰卡紙) 切割成紙盒
大小剛好夠包住即可


調好翻模矽膠後注入

此款翻模矽膠混合後 3 分鐘內有流動性
要盡快注入, 不然就會開始結塊
10-15 分鐘後開始無法流動
8-12 小時後完全硬化

完成後取出, 像豆腐一般XD


接著注入環氧樹脂
此款環氧樹脂硬化時間非常久
可以慢慢來
先按比例混合, 此時會有很多小氣泡

這時若注入模子翻出來的東西就會都是泡泡
混合後先放一旁, 等個 20-40 分鐘

泡泡就消失了
接著注入矽膠模

12 小時後開始凝結
24 小時後固化但硬度低
48 小時後抵達最高硬度
在 24-48 小時之間可脫模做一點外型上的變更
但是由於還有點軟, 有可能脫模時就變形
要動手前要考慮一下

第一模完成

由於油土加工, 表面高低起伏, 這不是我要的
可是油土又沒法打磨, 所以要先翻模出來一次再行加工
環氧樹脂相當硬, 可以打磨

先鑽孔
要放 LED 進去, 空間要夠
用低轉速慢慢鑽, 需要可變速電鑽 (有點貴!)


完成後用研磨機修整, 一樣用低轉速 (噢 ! 還是有點貴 ! )


放入 LED 試試

接著加工外側
先用粗砂紙磨
由於我需要平整光滑的表面
所以不是直接用手抓砂紙打磨
而是把砂紙放桌上, 模型在上面前後移動
磨幾下會發現這樣

灰色透明部分就是表面凹下的部分, 磨不到
為了要平整, 就要把凸起的部分全部剷平
磨到看不到灰色透明區域後用細砂紙做細部加工
一樣是放桌上磨
完成後變這樣

清洗時就會感受到光滑的表面了
不過這樣還不足以透光
要把表面的細小坑洞完全填平
用這個

沒有牌, 來路不明的亮光漆XD
我有試過別種, 像是模型用的
效果都沒有這個好
因為別種產品形成的膜太薄了
坑洞都還在, 只是看起來會亮亮的
這種可以塗厚, 不過蠻臭的
而且塗完後就算乾了還是會黏, 怪怪的漆

漆上去結果


放置 LED 處用棉花棒沾酒精清洗後填入亮光漆


嗚喔 ! 好模型 ! (拖)

然後再翻一次模
前一次用的馬糞紙還可以再使用
用熱熔膠黏在底部


LED 孔內很光滑, 一定要把這細節翻出來
所以改成孔朝上, 不要讓翻模矽膠的氣泡有機會留在裡面

組合後注入矽膠, 硬化後再注入環氧樹脂

成品

左為原模, 太軟了, 脫模時就被捏爆了XD
上面為第一模加工後的, 一樣是脫模時被捏髒的
右側則成品, 第二次翻出的

貼上鋁箔膠帶後進行打光實驗

嗯...效果不錯...可惜不是我想要的...囧
本來是想做平行打光, 看來這不適合

其他產品XD


環氧樹脂注入吸管, 硬化後就是攪拌棒

可以拿來攪拌矽膠, 可重複使用
攪環氧樹脂就不適合了

這過程看起來貌似很簡單
實際上探索時失敗多次
也浪費了很多錢在不正確的材質上
次回 → 失敗總合紀錄XD


搬家前的問題與回覆 :

Q : 這東西上哪買? 價錢如何?
A : 露天拍賣或 Yahoo 拍賣上搜尋 透明 環氧樹脂水晶膠  即可找到
一公斤裝的樹脂和矽膠多落在 300-400 元之間

Q : 這有沒有毒?
A : 至少我還活著XD
這問題要看如何考慮 "毒"
如果是說材料本身操作的過程, 賣家多會說要在空氣通風良好的地方操作
但每個人對化學藥品的過敏是無法預期的
若在空氣通風良好的地方操作後身體沒異常反應, 那應該就不會有傷害
如果考慮用途, 這是有限制的, 它只能用於手工藝品
不可以用於食品的容器 或是與身體長期接觸的設備 (例 : 醫療, 大人玩具XD)
食品的容器, 醫療設備的材料是必須經過專業認證才可使用的
拿在手上玩的和放到嘴裡的, 這兩種的安全要求是不相同的
就像可以給小孩玩的玩具不代表可以讓小孩用口去咬是一樣的

7 則留言:

  1. 很棒的分享,感謝
    有關於脫模的過程,似乎需要高深的技巧,剛好在文章中沒看到圖文。
    不知道是否方便給些指導。謝謝

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    1. 沒有什麼技巧耶, 就...直接撕下來, 這樣而已
      如果擔心黏死就注入樹脂前內部先塗離型劑, 這樣就容易了

      比起脫模, 翻模前仔細想好脫模方式這才會是重點
      例如文中處理 LED 孔那裡, 為了預防氣泡堆積故改成向上, 類似這種的
      不過這類策略會因模型而異, 不容易有準則可以列舉, 所以就沒紀錄了
      或許有書籍會寫, 可以去找看看, 我的話是從失敗中學習, 看到問題時才想辦法
      用過幾家矽膠, 特性都不同, 快速硬化的玩法和慢速的又不同, 只能用嘗試的

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    2. 很棒的分享,獲益良多!

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  2. 請問這水晶膠硬化後硬度如何? 另外會有臭味嗎

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    1. 我沒有量測硬度的工具...^^b 捏起來感覺的話和 ABS 差不多
      但是那是正常的情況, 實際會和混合比例以及混合均勻程度有關
      也和保存期限有關, 放太久沒用或是混合不均勻做出來會軟軟的
      正常硬化後放一段時間是沒有味道, 若有味道有可能也是均勻度和保存期限問題

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  3. 嗚嗚嗚....很實用!感謝分享!

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