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Freitag, 09. 12 2022

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Materialwahl
Drei der wichtigsten Kriterien, Shorehärte, Viskosität und Verarbeitungszeit, auch als Topfzeit bezeichnet, sind für die Auswahl von entscheidender Bedeutung. Zunächst ist ein Material zu wählen, dass u. a. Ihrer Erfahrung, Ihren Fähigkeiten, Präferenzen und den in Ihrem Umfeld vorhandenen Möglichkeiten, z. B. Räumlichkeiten, Geräten, Werkzeugen usw. entspricht.

Für die Verarbeitung im Gießverfahren scheint die Shorehärte zunächst die wenigste Bedeutung zu haben, beeinflusst sie doch nicht die Verarbeitbarkeit des Materials bezüglich Mischen und Befüllen. Die Materialhärte und –festigkeit erhärteter Objekte  – und deren Eigenschaften bei der späteren Belegung interessieren in erster Linie hinsichtlich der späteren Verwendung.

Formen aus einem elastischen Material mit hoher Shore A Härte sind steif, hart und fest, sie benötigen oft keine oder nur sehr simple Stützformen. Im Gegensatz zu Material mit geringem Shore A Wert weisen eine vergleichsweise geringe Dehnung und wenig Nachgiebigkeit auf, sie scheinen eher flexibel als elastisch. Selbst für wenig hinterschnittene Objekte sind sie in den meisten Fällen zu hart und unflexibel, weil sie beim Entformen kaum nachgeben.

Dafür sind sie bei einfachen Gebilden ohne Hinterschneidungen, flachen Texturen und konisch ausgebildeten Strukturen fast selbst entschalend. Stoß-, Schlag- und Zugbelastung macht ihnen fast ebenso wenig aus wie die unbeabsichtigte Behandlung mit Spachtel und scharfen Gegenständen. Allgemein gilt. je höher die Shore-Härte, desto besser der Abriebwert und: Je höher die Shore-Härte und je besser der Abriebwert ist, desto niedriger ist der Reibbeiwert, es gleitet also umso besser aus, bzw. von der Form, je höher der Shore A Wert ist.

Niedrige Shorehärten werden bevorzugt für Formen mit starken oder vielen Hinterschneidungen ausgewählt. Ihr Einsatz ist abhängig von Anzahl, Anordnung und Dicke-/Längenverhältnissen der Gebilde, die dupliziert werden sollen, dafür ist ein weich-elastisches Material besser geeignet. Eine Form mit geringer Shorehärte und wenig Masse benötigt allerdings weit eher eine Stützform als eine mit hoher Shore A Bezeichnung, bei dünnen Formenwandungen (Materialeinsparung) kann kaum darauf verzichtet werden.

Formen mit niedriger Shorehärte sind bei der Entschalung darin gegossener Objekte relativ leicht zu dehnen, zu winden und zu drücken, sofern die Dimensionen nicht zu dick angelegt sind und die elastische Form daher zu unflexibel geraten ist. Formen mit geringer Shorehärte sind mit vergleichsweise wenig Kraftaufwand von den Flächen der darin befindlichen Objekte zu schälen, haften aber beim Schieben und Gleiten durch eine relativ hohe Adhäsion gerne aneinander.

Die Viskosität ist bei unseren Silikon- und Polyurethankomponenten ein Maß für die Zähflüssigkeit einer Flüssigkeit. Je größer die Viskosität, desto dickflüssiger (weniger fließfähig) ist das flüssige Material; je niedriger die Viskosität, desto dünnflüssiger (und fließfähiger) ist es bei der Verarbeitung.

Der Wert beschreibt also, ob eine liquide Substanz dick- oder dünnflüssig ist. Die Konsistenz wird in cP (centiPoise) oder mPa•s gemessen und beschrieben Wie wichtig die Viskosität ist, erleben Sie spätestens, wenn sich in der Gießbox ungewollt eine Öffnung befindet, oder sich irgendwo ein Spalt bildet. Bei einer sehr niedrigen Viskosität von beispielsweise nur 100 cP handelt es sich um eine Konsistenz, die der von Olivenöl nicht unähnlich ist.

Das aufgerührte Material findet schnell und unaufhaltsam seinen Weg und das mindestens solange, wie die Verarbeitungszeit des Gießmaterials noch andauert. Das Positive an einer niedrigen Viskosität ist, insbesondere bei einem Mischungsverhältnis von 1A:1B  die äußerst einfache Dosierung, das schnelle und einfache Aufbereiten auch großer Mischungsmengen, das rasche Giessen der Masse, das zügige Aufsteigen vorhandener Luftporen aus der Mischung zur Oberfläche, das perfekte Nivellieren des gegossenen Materials, allerdings nur, sofern die Topfzeit nicht überschritten wird.

Die Vorteile der gewählten Viskosität stehen also meist in Wechselwirkung zur Verarbeitungszeit des betreffenden Materials, nicht nur bei geringer Viskosität. Eine mittlere oder hohe Viskosität bedeutet einen geringfügig gesteigerten, aber doch spürbaren Kraftaufwand beim Aufrühren der beiden  dickflüssigeren Komponenten.

Das Material benötigt bei zunehmender Viskosität auch zunehmend mehr Zeit zum Gießen, es entlüftet langsamer, nivelliert beschaulicher und hält sich bei zunehmender Dauer des Gießvorgangs gerne länger an den Wänden des Rührtopfes als geplant, es will alles nicht so schnell vom Topf in den Gießrahmen, wo es hingehört… doch die Verarbeitungszeit schreitet zügig voran.

Sie sollten bei mittlerer oder hoher Viskosität des Silikons oder der Gießmasse aus Polyurethan eventuell eine längere Verarbeitungszeit des Materials in Betracht ziehen. Gerade bei ungewohnten Aufgaben oder unbekanntem Material ist das ein probates Mittel für geplanten Erfolg.

Für viele unserer Produkte können Sie hilfreiche Additive einsetzen, Sie sollten ggf. zu einem Verzögerer zum Verlängern der Topfzeit, einem Plastifizierer zur Reduktion der Viskosität oder, wenn es zu flüssig ist, sogar zu einem Thixotropiermittel zum Eindicken der Mischung greifen, damit Sie die Ruhe behalten können Unter Verarbeitungszeit, auch als Topfzeit bezeichnet, versteht man die Verarbeitbarkeitsdauer reaktiver Materialien, z. B. Kunstharze, Gips, Mörtel, Beton. Sie wird bisweilen auch „Gebrauchsdauer“ genannt.

Es ist also die Zeit zwischen dem Anmischen einer zwei- oder mehrkomponentigen Substanz und dem Ende ihrer Verarbeitbarkeit, sozusagen die Zeitspanne, in der sich die Substanz noch „aus dem Topf nehmen“ und verarbeiten lässt. Meist zeigt sich das Ende der Topfzeit durch deutlichen Viskositätsanstieg, der eine weitere Verarbeitung verhindert.

Die Topfzeit ist von den chemischen Eigenschaften der Substanz und von den Umweltbedingungen abhängig. So ist die Angabe der Topfzeit eines Stoffes (z. B. eines Klebstoffs) nur sinnvoll und aussagekräftig mit zusätzlicher Angabe der Menge, Durchmischung, Umgebungsklima (Temperatur und Feuchte) und Gefäßform. (Quelle: Wikipedia)

Wenn eine es dem Verarbeiter auf die eine oder andere Stunde bis zur erfolgreichen Entschalung der Form nicht so sehr ankommt, empfehlen wir ein Material mit möglichst langer Verarbeitungszeit, damit er nach dem Zusammengeben der Komponenten A+B stets reagieren kann und sich seiner Kontrolle entzieht.

Das Dosieren, Mischen und Gießen auf eine sorgfältig vorbereitete Unterlage mit gut abgedichtetem Rahmen oder in eine präparierte Gießbox mit dem darin fest fixierten Modell kann bei einer ausgedehnten Verarbeitungszeit ruhig und ohne Hast erfolgen.


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