Schritt-für-Schritt-Anleitung: Langlebige Silikonformen zu Hause herstellen

Formen – Negativabdrücke von Teilen, die mit Material gefüllt werden können – sind ein integraler Bestandteil der Fertigung. Tatsächlich wird der Großteil der weltweiten Kunststoffteile per Spritzguss hergestellt.

Aber während Metallspritzgussformen teuer sind und nur von Profis hergestellt werden können, sind flexible Silikonformen hochgradig erschwinglich und können zu Hause oder im Büro hergestellt werden. Sie haben vielfältige Anwendungen: von professionellem Vakuumguss von Prototypen über Kleinserien-Wachsguss für Schmuckherstellung bis hin zu Hausanwendungen wie Backen und Konfektionsherstellung.

Dieser Artikel beleuchtet den relativ einfachen Prozess der Silikonformherstellung, diskutiert Anwendungen und Vorteile für professionelle und private Nutzung und bietet Tipps für die Silikonformherstellung zu Hause.

Was ist eine Silikonform?

Eine Form ist eine Art Behälter mit einer Hohlraumhöhle. In den meisten Fällen kann ein flüssiges Material in den Behälter gegossen oder gepresst werden und dann aushärten (durch Abkühlung oder eine andere Methode), wodurch ein fester Gegenstand in Form der Formhöhle entsteht.

Formen können aus verschiedenen Materialien wie Werkzeugstahl oder Aluminium bestehen. Sie können auch aus Silikonen hergestellt werden – einer Gruppe von Polymeren aus Siloxan, die manchmal zur Herstellung von Produkten wie flexiblen Schutzhüllen, Dichtungen und Kontaktlinsen verwendet werden.

Silikonformen sind nicht so langlebig wie Metallformen, aber sie sind erschwinglich, einfach herzustellen und hochflexibel. Diese Flexibilität, gekoppelt mit der Tatsache, dass wenige Materialien an Silikon haften, erleichtert das Entformen gegossener Teile aus der Silikonform.

Wie man eine Silikonform herstellt

Die Herstellung einer Silikonform ist überraschend einfach und erfordert nur eine Handvoll Komponenten. Und während professionelle Ausrüstung mehr Optionen bietet, gibt es auch viele Hausanwendungen für Silikonformen.

Die benötigten Komponenten für eine Silikonform sind:

Flüssigsilikon: Silikon für Formenbau ist weit verbreitet und kommt meist in zwei Komponenten, die unmittelbar vor Gebrauch vermischt werden müssen.

Ein Behälter: Der Flüssigsilikon wird in einen Behälter gegossen, der größer (aber nicht viel größer) als das Mastermodell sein sollte. In vielen Fällen kann eine passende Box bedarfsgerecht hergestellt werden, z. B. aus Holz oder Karton.

Ein Mastermodell (Master Pattern): Das Mastermodell ist das Originalobjekt, das Sie mithilfe der Silikonform duplizieren werden. Ein Mastermodell kann ein bestehendes Objekt wie ein Plastikspielzeug sein oder ein neu gefertigter Artikel, z. B. per 3D-Druck.

Trennmittel (Mold Release): Trennmittel ist ein Aufsprühflüssigkeit, die verhindert, dass die Form am wasserdichten Behälter haftet, und auch verhindert, dass Gussmaterialien an der Innenseite der Form haften. (Es sollte nicht für Anwendungen wie Lebensmittelherstellung verwendet werden.)

Gussmaterial (Casting Material): Das in eine Silikonform gegossene Material kann alles sein – von Polyurethan bis geschmolzener Schokolade.

Knetmasse (optional): Knetmasse wird nur für die Herstellung einer zweiteiligen Form benötigt.

Der Silikonformherstellungsprozess ist wie folgt:

1. Mastermodell beschaffen oder herstellen: Das Master ist ein positives Original der Teile, die Sie mit der Silikonform herstellen werden. Dies kann ein bestehender fester Gegenstand oder ein neuer Artikel sein, der mit Fertigungsausrüstung hergestellt wurde. (Siehe nächster Abschnitt.) Für beste Ergebnisse sollte das Master keine komplexen Hohlräume oder Überhänge enthalten.
2. Modell(e) in den Behälter legen: In vielen Fällen wird ein Behälter speziell für das Modell angefertigt. Die Box kann aus Holz oder Karton bestehen. Nach Auftragen von Trennmittel auf die Innenseite des Behälters platzieren Sie die Modelle mit der flachen Seite nach unten in den Behälter oder hängen sie in den neu gefertigten Behälter. Wenn Sie mehrere Modelle haben (z. B. für ein Eisformen-Tablett), verteilen Sie sie gleichmäßig. Besprühen Sie sie mit Trennmittel. Wenn Sie eine zweiteilige Form herstellen, sollte die Hälfte des Behälters mit Knetmasse gefüllt und die Modelle halb in die Knetmasse gedrückt werden.
3. Silikon mischen und gießen: Mischen Sie die beiden Silikonkomponenten gemäß den Anweisungen auf der Flasche, gießen Sie es dann langsam in den Behälter. Der Flüssigkeitsspiegel sollte einen halben Zoll (ca. 1,3 cm) über der Oberseite des Mastermodells steigen, um zu verhindern, dass die Form reißt. Aushärten kann mehrere Stunden dauern (genaue Zeiten können auf der Silikonflasche angegeben sein). Für professionelle Anwendungen bei 3ERP entfernen wir Luftblasen und härten die Silikonform in einem Ofen bei mittlerer Temperatur aus.
4. Ausgehärtete Form entfernen: Sobald sie vollständig ausgehärtet ist, kann die Silikonform vorsichtig aus dem Behälter entfernt werden. Wenn Sie eine zweiteilige Form herstellen, sollten Sie die Knetmasse entfernen, sodass nur die Form mit dem halb herausragenden Modell übrig bleibt. Drehen Sie die Form in den Behälter zurück, diesmal andersherum, sodass das Modell nach oben ragt. Tragen Sie Trennmittel auf Form und Modell auf, füllen Sie dann die andere Hälfte des Behälters mit Silikon wie in Schritt 3, warten Sie auf Aushärtung, dann entfernen.
5. Mastermodell aus der Form entfernen: Entfernen Sie das Mastermodell vorsichtig aus der Silikonform. Bei einer zweiteiligen Form müssen Sie zuerst die beiden Formhälften trennen.
6. Teile gießen: Je nach Gussmaterial kann das Gießen Ihrer Teile so einfach sein wie Auftragen von Trennmittel und Eingießen von Flüssigkeit in die Form. Professionelle Prozesse wie Vakuumguss beinhalten das Einlegen der Silikonform in eine Maschine, die Luftblasen aus dem Gussmaterial entfernt.

3 Wege, ein Mastermodell herzustellen

Mastermodelle definieren das Ergebnis des Silikongusses, daher ist es wichtig, ein hochwertiges, detailliertes Modell zu beschaffen oder herzustellen, das leicht geformt werden kann. Es ist auch wichtig, ein Modell mit langer Lebensdauer zu erstellen, wenn mehrere Silikonformen benötigt werden – z. B. für Kleinserienproduktion mittels Vakuumguss.

Wenn Sie ein Modell von Grund auf neu erstellen, können drei verschiedene Methoden verwendet werden.

Mastermodell-Methode I: Manuell

Nicht-digitale Technologien werden seit Jahrtausenden zur Modellherstellung verwendet. Für diese Methode können wir ein weiches Material wie Knetmasse verwenden, um ein Modell von Hand und mit manuellen Schneidwerkzeugen zu formen. Spezialisten können auch Modelle aus Holz oder anderen Materialien schnitzen.

Vorteile:

• Keine teure Maschinerie erforderlich
• Ideal für Duplikation von Kunstwerken und Kunsthandwerk

Nachteile:

• Kann ungenau sein
• Spezialisierte manuelle Fähigkeiten erforderlich

Mastermodell-Methode II: 3D-Druck

Digitale Technologien und CAD-Software haben die Modellherstellung viel effizienter und für Nicht-Spezialisten zugänglich gemacht. 3D-Drucker, insbesondere hochauflösende Stereolithografie-Maschinen, die glatte Oberflächen erzeugen, werden jetzt weit verbreitet zur Erstellung von Mastern eingesetzt.

Vorteile:

• Nutzt digitale Dateien (können aus dem Internet heruntergeladen werden)
• Genau und wiederholbar
• Drucker können in nicht-industrieller Umgebung genutzt werden
• Minimale Nachbearbeitung bei SLA

Nachteile:

• Teure Maschinerie
• Kann engste Toleranzen nicht erfüllen
• Sehr kurze Lebensdauer des Modells aufgrund spröder Harze

Mastermodell-Methode III: CNC-Bearbeitung

CNC-Bearbeitung ist eine weitere digitale Fertigungstechnologie zur Erstellung von Mastermodellen. Mit CNC-Bearbeitung können hochhaltbare Materialien verwendet werden, was zu stärkeren und langlebigeren Modellen führt. CNC-Maschinen können auch engste Toleranzen einhalten, sind aber für Nicht-Spezialisten weniger zugänglich und können nicht in Heimbüros oder Büros eingesetzt werden.

Vorteile:

• Am genauesten und präzisesten
• Sehr lange Lebensdauer der Modelle
• Kompatibel mit hitzebeständigen Materialien

Nachteile:

• Teure und unzugängliche Maschinerie
• Einige Nachbearbeitung erforderlich

Professionelle Anwendungen für Silikonformen

Kleinserienhersteller wie 3ERP nutzen Silikonformen für verschiedene Zwecke. Mit dem Silikongussprozess können wir Dinge tun wie Formen von Gipsstatuen und anderen handgefertigten Kunstwerken erstellen, sodass sie leicht reproduziert werden können.

Die Herstellung einer Silikonform kann auch bei anderen Fertigungsprozessen helfen. Einer davon ist Vakuumguss, bei dem Silikonformen mit Polyurethan in einer Vakuumumgebung gefüllt werden, um hochwertige Kunststoffteile und Prototypen zu erstellen. Vakuumguss eignet sich gut für Kleinserienteilproduktion und ist günstiger als Spritzguss in kleinen Mengen. Silikonformen haben eine Lebensdauer von ca. 20 Güssen beim Vakuumguss, und für hochauflösende Teile verwenden wir ein CNC-gefrästes Mastermodell.

Eine weitere Verwendung von Silikonformen ist Wachsguss, eine alte Technik zur Herstellung von Metallteilen wie Schmuck und Industriekomponenten. Beim Wachsausschmelzverfahren (oder Feinguss) werden Silikonformen mit geschmolzenem Wachs gefüllt, um Wachskopien des Mastermodells herzustellen. Diese Wachsmodelle können dann mit Keramik beschichtet und in einem Ofen ausgebrannt werden. Die verbleibende Keramikstruktur kann dann als neue Form dienen, in die flüssiges Metall gegossen wird, um neue Objekte herzustellen.

Die professionelle Herstellung von Silikonformen in einer Fertigungsumgebung erfordert generally den Einsatz von Spezialmaschinen wie Vakuumgussmaschinen und Öfen für die Silikonaushärtung.

Haushaltsanwendungen für Silikonformen

Sie benötigen keine Fabrik oder Werkstatt, um Silikonformen zu nutzen. Silikon für Formenbau ist leicht erhältlich, und indem Sie den Anweisungen zur Silikonformherstellung folgen, können Sie Formen für diverse Hausanwendungen erstellen.

Gussharze sind kommerziell erhältlich und sicher in alltäglichen Umgebungen anwendbar, wenn Anweisungen ordnungsgemäß befolgt werden. Jeder kann daher eine Silikonform nutzen, um Dinge wie kunsthandwerkliche Figuren, Kunststoffschmuck, Seifen, Kerzen und andere Dekorationsartikel herzustellen.

Eine weitere häufige Verwendung von Silikonformen ist in Lebensmitteln und Getränken. Silikon ist sicher für Kühlschrank, Gefrierschrank, Mikrowelle und Backofen, was es zu einem hochwertigen Material für viele Küchenanwendungen macht. (Viele Küchenutensilien bestehen aus Silikon.) Silikonformen können als Eis- und Popsicle-Formen, Keks-/Kuchenformen und für die Herstellung von dekorativen Schokoladen und Bonbons verwendet werden.

Die Herstellung einer Silikonform eignet sich auch hervorragend für Kinderaktivitäten. Sie können sie verwenden, um beispielsweise bunte Buntstifte, Kreiden und Radiergummis herzustellen.

Vorteile von Silikonformen

Silikonformen sind aus vielen Gründen hochwirksam. Sie sind:

Langlebig: Silikonformen können mehrmals verwendet werden, bevor sie sich verschlechtern, besonders wenn sie dick sind und in nicht anspruchsvollen Anwendungen genutzt werden.

Flexibel: Da Silikonformen gummiartig sind, ist es einfach, gegossene Teile zu entnehmen, ohne das Teil oder die Form selbst zu beschädigen.

Hitzebeständig: Silikonformen können in heißen oder kalten Temperaturen verwendet werden, ohne sich zu verschlechtern oder zu verziehen, was sie für Anwendungen wie Kochen geeignet macht.

3ERP ist ein Spezialist für Prototyping und Kleinserienfertigung mit jahrelanger Erfahrung in Silikonformbau, Vakuumguss, Feinguss und vielem mehr. Holen Sie sich ein kostenloses Angebot für Ihr nächstes Projekt.