Жизнь на планете Земля

Работа с эпоксидной смолой ЭД-20 / Этал Optic / Art Resin

При работе с эпоксидной смолой следует учитывать, что:

Существуют различные типы смол, условно разделяемые на две группы: технические и декоративные. Приступая к задаче, выбирайте подходящий тип смолы. Нет необходимости заливать столешницу технической ЭД-20 или применять ювелирные марки для лодок и моделирования. Правильный выбор материала на подготовительной стадии избавит от множества проблем при заключительной обработке изделия.
Эпоксидная смола ЭД-20 — материал дешевый и доступный. Название смолы указывает на состав (эпоксидно-диановая), число 20 сообщает содержание в молекуле смолы эпоксидных групп. Чем меньше число, тем выше устойчивость смолы к температурному воздействию, т.е. термостойкость ЭД-8 > термостойкости ЭД-16.

ЭД-20 — наиболее популярная смола российского производства, продающаяся чаще всего в комплектах с отвердителем ПЭПА (300 граммов смолы и 30 граммов отвердителя). Комплект готов к употреблению (пропорция для смеси соответствует фасовке: 10 частей смолы / 1 часть отвердителя). Смола прозрачная, чуть желтоватая, при добавлении отвердителя приобретает насыщенный оттенок от янтарного до цвета корицы.
Основное неудобство при работе с ЭД-20 — высокая вязкость, препятствующая выходу воздушных пузырьков из готовой смеси. При комнатной температуре смесь напоминает мёд, однако при разогреве вязкость материала значительно снижается, приближаясь к вязкости подсолнечного масла, что позволяет воздушным пузырькам легко подняться на поверхность.

Повысить температуру смеси можно несколькими способами:
1. Водяная баня. Поместите емкость с готовой смесью в резервуар с горячей водой.
2. Нагревание смеси в духовом шкафу.
3. Прогрев нанесенного слоя строительным феном или газовой горелкой.
4. Применение аэрозольного корректора, разжижающего верхний слой залитой смеси (рекомендуется при заливке больших объемов смолы для избежания перегрева и преждевременной полимеризации / выбраковки залитого слоя).

Повышение температуры у залитой смеси влияет на процесс полимеризации, значительно сокращая время жизни смешанного состава. Если смолу перегреть, то материал может не только затвердеть до начала отливки, но и вспениться, помутнеть, изменить цвет. Для экономии времени и денег, перед началом работы с незнакомым материалом проведите несколько тестовых заливок.

ЭД-20 — техническая смола, пригодная для склейки деталей, грунтовки поверхностей, ремонта. Однако данный тип смесей не предназначен для работ с высоким (художественным, декоративным) качеством покрытия. При работе с ЭД-20 неизбежен ряд недостатков: отсутствие абсолютной прозрачности и чистоты цвета у готового изделия, необходимость очищения смеси от воздуха, шлифовка готовой поверхности.

Перед заливкой:
1. Подложите под форму пищевую пленку или клеенку (бумага или картон пропитается смолой и испачкает рабочую поверхность).
2. Хорошо просушите основу будущего изделия.
3. Обезжирьте (подойдет обычный уайт-спирит или ацетон) и загрунтуйте поверхность, предназначенную для заливки. Для этого тщательно промажьте верхний слой подготовленной смесью (грунт особенно необходим при заливке основы из дерева: пропитка материала избавляет поверхность от выхода воздуха, наполняющего материал в микротрещинах и изломах.
4. При подготовке смеси тщательно перемешивайте компоненты. Лучше всего использовать две тары: половину времени смешивайте компоненты в одной емкости, затем переливайте и смешивайте в другой (при смешивании в одной емкости возле стенок и дна всегда останется исходный состав).
5. Отвердитель добавляйте постепенно, тонкой струей, смолу смешивайте аккуратно, избегая проникновения воздушных пузырьков в смесь.
Гомогенность смолы — обязательное условие для хорошего результата, отсутствия разводов и волн на поверхности изделия.

При установке опалубки обязательно герметизируйте все линии соединения внешнего периметра:
1. Для герметизации опалубки у небольших изделий можно использовать пластилин.
2. Можно использовать воск (прокапывать каждый стык или растопить воск в металлической посуде и кистью промазать швы).
3. Можно воспользоваться монтажным пистолетом с термоклеем.
4. Или силиконовым герметиком — наиболее надежный способ для заливок значительного объема.

Установив опалубку, не забудьте про разделитель (слой, препятствующий адгезии смолы и опалубки). Лучший вариант — полиэтилен (для работ малого масштаба опалубку можно оклеить скотчем) или воск. Используйте любой вариант по вашему выбору, подбирая разделитель для конкретной марки смолы или воспользовавшись наиболее распространенным и дешевым вариантом — техническим вазелином.
Обязательно проверяйте герметизацию опалубки (например, просветив фонарем). Самого незначительного отверстия окажется достаточно, чтобы смола покинула форму и оказалась везде.
Наполнив форму, защитите заливку от случайного мусора (прикройте фанерой, холстом, картоном). Даже мельчайшая пыль, ворс, волосы и шерсть домашних животных испортят заготовку и потребуют шлифовки.

При использовании легких наполнителей (например, лепестков), залейте первый слой смолы тонким слоем, чтобы зафиксировать отдельные элементы перед добавлением основного объема, иначе незакрепленные детали поднимутся на поверхность смеси.

Про полимеризацию:
Процесс полимеризации разогревает смесь и смола расширяется. При завершения реакции с отвердителем смола «встает», постепенно остывая, из-за чего происходит процесс сжатия. Коэффициент сжатия зависит от множества факторов: используемой смолы, отвердителя, пластификаторов, характеристик окружающей среды и температурного режима в рабочем помещении.
При работе с несколькими слоями добавляйте смолу в живую смесь (смесь на стадии желатинизации с возможностью диффундирования залитого и добавленного состава). Если доливка происходит на отвердевшую поверхность, обязательно очищайте верхний слой перед добавлением нового. В случае появлении аминной пленки — продуктов полимеризации, возникающих на поверхности смеси при отвердении смолы в условиях пониженной температуры, повышенной влажности воздуха, воздействии водяного пара или углекислого газа — пленку следует удалить. Хорошо промойте поверхность изделия обычной водой, просушите, при необходимости — отшлифуйте.
В процессе полимеризации смесь выделяет ядовитые летучие вещества, поэтому залитую форму лучше всего оставить на сутки в проветриваемом помещении с установленной температурой от +25 до +30 градусов.

ЭД-20 имеет значительный коэффициент сжатия, при полимеризации смолы можно наблюдать (в зависимости от площади основания и толщины залитого слоя): деформацию изделия, разрыв мелких деталей на линии соединительного шва, значительное выгибание/расслоение основы. Для снижения брака модифицируйте смесь пластификатором, подберите оптимальный тип отвердителя, хорошо просушите и загрунтуйте основу будущего изделия.

В процессе эксперимента возникла задача: залить деревянную поверхность смолой ЭД-20 так, чтобы полностью избежать искривления основы, допустив, что коэффициент сжатия является величиной пренебрежительно малой при соблюдении технологии отливки. Тогда причиной деформации может служить избыточная влажность материала. Отвердев, смола сформирует непроницаемую для воды пленку, из-за чего дерево начнет раздаваться на открытой, «мягкой» стороне.
Для проверки версии просушенную доску с одной стороны покрыли слоем штукатурки, забирающим влагу, который затем покрасили акрилом (в качестве гидрофобного разделителя между штукатуркой и смолой). Спустя неделю, обработанная доска полностью сохранила начальную форму.
На акрил нанесли смесь ЭД-20 и отвердителя ПЭПА (в пропорции 10:1, с толщиной слоя 5 мм). Спустя двое суток искривление основы достигло 6 мм на 40 см длинны.

Про шлифовку:
Шлифовка — необходимый этап при доводке изделия. Некоторые смолы не требуют финишной обработки, но даже при идеальной отливке требуется выравнивание соединительной кромки, возникающей при контакте смолы с опалубкой.
Шлифовка выполняется орбитальной шлифовальной машиной (в крайнем случае можно использовать дрель с шлифовальной насадкой, однако внимательно следите за отклонением оси вращения).
Начинайте шлифовку наждачной бумагой с зернистостью от 600, постепенно понижая размер фракции: 600 — 1200 — 2500. При использовании наждачной бумаги смачивайте поверхность смолы. Смола эффективно «замыливает» наждак, вода отводит снятый материал и сглаживает обрабатываемую поверхность.
После наждака используйте жесткую поролоновую насадку с абразивной мазью, финишная полировка выполняется мягкой поролоновой насадкой с полиролем.
Не рекомендуется использовать войлочные насадки — волокнистый материал оставляет рельефные выемки на поверхности смолы.

При работе обязательно соблюдайте правила безопасности: избегайте контакта кожи со смолой, используйте перчатки и респиратор, работайте в помещении с хорошей вентиляцией.
При шлифовке изделия обязательно защищайте дыхательные пути: смола инертна и не выводится из организма.

Про отвердители:
Отвердители бывают двух типов. Холодные (полимеризация происходит при комнатной температуре) и горячие (полимеризация происходит при температуре от +50 градусов). Ниже рассмотрены только холодные отвердители.

ПЭПА (полиэтиленполиамин) — технический отвердитель, разработанный в СССР во второй половине прошлого века.
Отвердитель обладает целым спектром недостатков, однако и сегодня пользуется популярностью, прежде всего, из-за крайней доступности и дешевизны.

Основные недостатки ПЭПА:
1. Окрашивание смолы. ПЭПА — жидкость насыщенного медного цвета.
2. Низкое качество исходного продукта. Около 70% отвердителя составляют примеси, не вступающие в реакцию и остающиеся в изделии.
3. Токсичность.
4. Неравномерная реакция при взаимодействии со смолой. При работе с большими объемами возможно закипание смеси.
5. Непригоден для работ в условиях повышенной влажности / низкой температуры (температурный минимум: +15 градусов).
Достоинства:
1. Крайне дешев.
2. Снисходителен к точной дозировке.
4. Высокая отверждающая способность.

ТЭТА (тетраэтиленпентамин) — отвердитель, отличающийся от ПЭПА лучшей дистилляцией (массовая доля активного вещества не менее 96%) и высокими требованиями к условиям работы.

Недостатки ТЭТА:
1. Минимальная температура окружающей среды для реакции в смеси: +25 градусов. При комнатной температуре смесь останется липкой (устраняется термообработкой).
2. Необходимо строгое соблюдение технологического процесса, точное соблюдение пропорций, очень тщательное перемешивание.
3. Токсичность.
4. Непригоден для работ в условиях повышенной влажности.
Достоинства:
1. Прозрачность. Отвердитель практически полностью бесцветен.
2. В случае успешного использования изделие получит высокую прочность и однородность состава (в сравнении с ПЭПА).

Этал-45 — продолжение линии аминных отвердителей, но, в отличии от ПЭПА и ТЭТА, Этал-45 практически не имеет недостатков.

Достоинства:
1. При добавлении в смесь также выступает в роли пластификатора (пропорция в смеси 2:1 / смола:отвердитель).
2. Нетоксичен.
3. Пригоден для работ в условиях высокой влажности.
4. Допустимая температура окружающей среды: от -7 до +45 градусов.
Недостаток один: густой, темно-коричневый цвет.

Для изготовления «Аурелии» ни один из упомянутых отвердителей не подходил. Первые два — в силу своего технического профиля, последний — из-за красящих свойств. После экспериментов с ЭД-20 проверена смола Этал Optic.

Характеристики смолы:
1. Низкая вязкость (воздух покинет смесь быстро и легко).
2. Прозрачность.
3. Использование одноименного отвердителя (10:4 / смола:отвердитель) хорошо пластифицирует смолу.

Для изготовления «Аурелии» данная смола подходила отлично, однако для получения эффекта волн требовался другой материал (см. «Изготовление морских волн»).
К сожалению, эксперименты с Этал Optic не сообщили такого спектра впечатлений, как работа с ЭД-20. Единственное полезное замечание: при окрашивании смолы обратите внимание на плотность полученной смеси и на вязкость компонентов, и не используйте краски на водной основе. Эпоксидка и вода не сочетаются, при контакте смола теряет прозрачность, мутнеет, приобретает белесый оттенок.

Про органику:
Заливая органику (цветы, листья, бутоны), обязательно просушите / стабилизируйте материал. Попадание воды в эпоксидную смолу может полностью испортить работу. Для стабилизации используйте воск, аэрозольный лак или глицерин. При использовании глицерина смешайте глицерин и воду в равной пропорции, затем погрузите цветок в жидкость и оставьте в прохладном месте на несколько недель (в зависимости от размера растения). В процессе стабилизации вода испарится, глицерин наполнит ткани, цветы сохранят упругость, форму и цвет.

Про силикон:
После завершения работы над скульптурной частью, с гипсового слепка снята силиконовая матрица. При работе с силиконом правило одно: соблюдайте пропорции и тщательно перемешивайте смесь. При точном следовании технологии испортить форму нельзя.

Перед началом работы:
1. Выберите силикон правильной твердости. Для обозначения твердости изделий из силикона используется шкала Шора «А». Диапазон шкалы от 0 до 100, чем выше число — тем тверже материал. Твердость материала в 30 единиц соответствует твердому ластику.
2. Подготовьте рабочее место. Как и с эпоксидной смолой, силикон крайне текуч и требует тщательной герметизации опалубки.
3. Обезжирьте / просушите мастер-форму.
4. Заливайте силикон на поверхность с минимальной адгезией, при необходимости — используйте разделительные смеси или материалы.
5. Чем тоньше слой залитого силикона, тем больше времени потребуется для завершения реакции. Объемная заливка и слой в миллиметр могут затвердеть с разницей в сутки. Время окончательного реагирования смеси — до 48 часов.
6 Используйте материал эффективно. При заливке сложных форм гораздо выгоднее наполнить опалубку до определенной высоты, затем окружить выступающие элементы новым периметром и долить полезный объем формы.

Изготовление морских волн, окрашивание смолы, работа в технике Resin Art.

До начала работы:
Для работы в технике Resin Art нельзя использовать любую смолу, даже самую лучшую, текучую, дистиллированную. Смола, дающая безупречный результат при заливке площадей или объемных поверхностей с однотонным или градиентным окрашиванием, для данной работы не пригодна. Здесь требуется смола с определенной вязкостью, сочетающая, если угодно, текучесть технических смол и чистоту ювелирных смесей.
Данная особенность необходима по двум причинам:
— Для исключения произвольного перемешивания слоев различного цвета.
— Для контролируемых манипуляций с окрашенной поверхностью.
Используйте марки, специально созданные для работы в данной технике.

Еще раз: использование смол, предназначенных для ювелирной работы, заливки полов или изготовления столешниц не гарантируют предсказуемого результата. Это факт, неоднократно проверенный на собственном опыте с различными марками смол и красителями (от порошковых пигментов и акриловых красок до специализированных красителей для эпоксидной смолы).

Рабочее место:
Застелите рабочее пространство пленкой, наденьте перчатки, приготовьте строительный фен, емкости для смешивания смолы, пигмент.

Подготовьте основу:
Не рекомендуется использовать для основы холст или схожий материал. Основа должна быть жесткой, иначе материал провиснет. Оклейте изнанку основы малярным скотчем. При работе смола образует подтеки, после застывания смеси скотч поможет легко очистить материал.
Опалубка при работе в данной технике не требуется. При формировании рисунка окрашенная плоскость периодически наклоняется в нужном направлении, слои перемещаются на поверхности, любые преграды только ограничат свободное течение краски. Кроме того, отсутствие опалубки избавит работу от формирования внешней кромки. После застывания смеси поверхность сразу имеет чистый, гладкий, глянцевый вид. Работа без шлифовки — большой плюс.
Заранее продумайте рисунок и подготовьте необходимое количество емкостей для каждой краски. Удобно действовать так: смешайте общий объем компонентов А / В в одной емкости, затем разделите готовую смесь по отдельным резервуарам (постарайтесь заранее посчитать, какой объем смолы потребуется для каждого цвета), затем окрасьте смолу и приступайте к заливке.

Процесс:
Научившись работать с исходной смесью, можно перейти к сложным модифицированным составам, формирующим прихотливый рисунок из гранулированных, ячеистых цветовых зон. Для получения таких ячеек можно использовать:

Естественное смешивание слоев:
Залейте основной цвет нижним слоем, затем добавьте тонкий разделительный слой чистой смолы, поверх добавьте слой с дополнительным цветом.
Использование модификаторов (например, Resi Blast):
Модификатор добавляется как в готовую окрашенную смолу перед началом заливки, так и на поверхность изделия с разложенной плоскостью. Может использоваться при работе в технике «грязной заливки» (смешивания цветов в одной емкости непосредственно перед заливкой). Некоторые модификаторы активно взаимодействует со смолой, оставляя на изделии углубления, ямки.
Добавление спирта к смоле (чистота спирта должна быть >90%).
Техника используется как при «грязной заливке», так и при работе традиционным методом. Спирт добавляется к смеси смолы и красителя, ячейки проявляются постепенно, по мере распределения слоев на плоскости. Нет необходимости добавлять спирт к каждому цвету — разбавьте основной цвет для взаимодействия с остальными цветами. После завершения реакции на твердой поверхности не остается следов, разводов или пятен, спирт полностью испаряется.
Использование силикона:
Желательно использовать чистое силиконовое масло. В крайнем случае можно распылить силиконовый спрей в емкость (не на готовую смесь), затем смешать жидкий осадок с краской. Далее действовать как при работе с любым модификатором.
Также для создания эффекта глубины можно последовательно окрашивать и заливать несколько слоев смолы, сообщая каждому уровню необходимые свойства.
Наконец, при случайной помарке (например, проверили твердость слоя и оставили отпечаток пальца на поверхности): просто нагрейте поврежденный участок, смола перейдет в жидкое состояние и поверхность вновь станет гладкой.

Общее время работы над «Аурелией» составило две недели. С учетом тестовых заливок и проверки материалов — почти два месяца.
Главный опыт: учитесь на чужих ошибках (если вы прочли весь текст — вы так и поступаете). Но если все-таки случилось ошибиться — проанализируйте ситуацию и запомните урок. Только упорство и труд приводят к успеху.

Сообщения