Come fare uno stampo per fusione

Introduzione

La tecnica dello stampo bivalve consente di realizzare stampi che riproducono il modello completo in tutte le sue parti, a tutto tondo, altrimenti impossibili da estrarre da stampi monovalva semplici.
Nella costruzione di uno stampo, il modello originale da riprodurre (master), può essere una figura già esistente, oppure una creazione personale del modellista. Per la realizzazione di un modello, possono essere impiegati svariati materiali, come legno, plastica, gesso, argilla, cera, etc. ma la plastilinaè senza dubbio il materiale più adatto a questo scopo, perché offre la maggior libertà creativa e consente di realizzare la forma desiderata in breve tempo.

Superfici non porose (es. metallo, plastica) non richiedono l’impiego preliminare di agenti di distacco, mentre su quelle porose (legno, cemento, gesso, creta, ecc.) è consigliabile applicare uno strato isolante con vernice alla gommalacca, vernice alla nitro, oppure con cera in pasta, al fine di evitare che la gomma siliconica, fluida prima dell’indurimento, possa penetrare nei pori rendendo più difficoltose le successive operazioni di sformatura.

E’ molto importante che i separatori siano molto fluidi, e vengano applicati (a spruzzo oppure a pennello) a strato molto sottile, in modo da non interferire sulla precisione dei dettagli da riprodurre.
Una volta evaporata la parte volatile contenuta nel separatore (acqua o solvente organico, secondo il tipo di separatore utilizzato), è consigliabile la successiva applicazione di un sottilissimo strato di distaccante ceroso.

Una volta che si ha il modello originale da riprodurre, la prima cosa da fare è munirsi di una gomma siliconica colabile per stampi. Questa gomma è formata da due parti, un composto siliconico più un catalizzatore. E’ necessaria inoltre della plastilina e delle tavolette di legno di varie misure.

Preparazione dello stampo

Su una base di legno formare, aiutati dalla plastilina, una specie di scatolina della grandezza tale da poter contenere comodamente il modello da riprodurre. Nel nostro esempio procederemo alla riproduzione di un soldatino di piombo. Fare attenzione che i lati delle tavolette di legno siano perfettamente combacianti e non lascino nessuno spazio. (fig.1).

Riempiremo questa struttura con altra plastilina fino a raggiungere metà dell’altezza della scatolina dopodiché inseriremo, premendo leggermente ma con fermezza il nostro master che dovrà essere inserito nella plastilina fino a circa metà della sua altezza (fig. 2).
Se è nostra intenzione utilizzare una gomma siliconica di poliaddizione per la produzione del calco bivalve, sarà allora necessario impiegare della plastilina senza zolfo, che non crea fenomeni di inibizione di catalisi.

Oppure collocare il modello sempre nella stessa cassettina e versare della cera fusa in modo da ricoprirne la metà inferiore. In questo caso è consigliabile avvolgere la parte inferiore del modello con pellicola in alluminio per non fare aderire la cera. Con questo sistema la divisione dello stampo risulta in linea retta, mentre con il metodo della plastilina si può ottenere un piano di divisione più complesso, in grado di seguire esattamente la morfologia dell’oggetto da riprodurre.

Regolarizzare la superficie della plastilina o della cera attorno al modello e formare ai quattro lati della plastilina quattro incavi che serviranno poi a mettere in linea le due metà dello stampo.

A questo punto dovremo decidere se procedere alla preparazione del canale di colata e delle vie di fuga dell’aria in questa fase, oppure se attendere di avere finito la realizzazione dei due stampi in gomma siliconica.
Nel primo caso, per creare il condotto di colata, attraverso il quale verrà versato il materiale nello stampo, si prepara una sorta di imbutino in plastilina e si divide un due parti uguali. Si attacca metà imbuto sul piano di divisione in plastilina, con la parte più sottile collegata al modello in un punto prestabilito e la svasatura verso l’esterno, aderente al bordo della scatola di contenimento. L’altra metà dell’imbutino verrà usata poi per completare il condotto nella seconda valva.

Occorre anche predisporre un canale di sfogo per l’aria vicino a quello di colata e a tale scopo si può usare una cannuccia da bibita annegata per metà nella plastilina, che collega il modello al bordo della scatola in legno. Eventuali altri canali di sfiato sono necessari in tutti i punti culminanti del modello, per evitare che si formino sacche d’aria quando si cola il materiale nello stampo.

La fig. 3 è un esempio base di quello che dovremo fare in quanto dovremmo adattare il lavoro ad ogni soggetto tenendo conto che il canale di colata deve essere uno solo, abbastanza largo per far sì che il materiale con cui riempire lo stampo arrivi in ogni angolo prima di solidificarsi ed i canali di fuga dell’aria devono essere in numero sufficiente per non far rimanere bolle d’aria negli incavi che il piombo dovrà riempire.

A questo punto il modello è pronto per la costruzione della prima valva dello stampo, ma prima dovremo procedere alla preparazione della gomma siliconica

PREPARAZIONE DELLA GOMMA SILICONICA

Prima di parlare della loro preparazione, vediamo cosa sono le gomme siliconiche.

Cosa sono Le gomme siliconiche sono prodotti liquidi o in pasta che vulcanizzano a freddo mediante un catalizzatore, dai quali si ottengono composti stabili, dotati di elevata elasticità.
Grazie alle loro peculiari caratteristiche, le gomme siliconiche offrono dei grandi vantaggi nella costruzione di stampi, specialmente nel settore artistico, dell’oggettistica, del restauro e in scenografia dove, in alcuni casi, si rivelano veramente insostituibili. Una delle proprietà fondamentali delle gomme siliconiche è l’eccellente effetto antiaderente nei confronti dei materiali cui vanno a contatto. Ciò significa che non aderiscono al modello sul quale sono state applicate, e, a loro volta, non vi aderiscono i vari materiali che si colano nello stampo. Quindi non occorre alcun trattamento distaccante, sia sul modello che nello stampo. Le gomme siliconiche hanno inoltre un’ottima fedeltà di riproduzione sin nei minimi dettagli, e una buona stabilità dimensionale. La loro elasticità e resistenza alla lacerazione consentono di sformare agevolmente anche oggetti con forte sottosquadro, rilievi pronunciati e intagli particolareggiati. Con le gomme siliconiche si possono trarre calchi di una infinità di oggetti: statue, figurini, bassorilievi, elementi architettonici, rocce, fossili, tronchi d’albero, ecc.

Si possono ottenere calchi anche sull’argilla ancora umida. La gomma si stacca facilmente e non rilascia sostanze untuose nè residui che potrebbero danneggiare il modello.
Gli stampi in gomma siliconica possono essere utilizzati per riproduzioni con diversi materiali, come resine poliesteri, poliuretaniche rigide o espanse, gesso, marmorina, cera, cemento, ecc.

Preparazione
Come abbiamo già detto, la gomma siliconica da colata che andremo ad utilizzare per realizzare il nostro stampo bivalve, è composta da un flacone di gomma siliconica vera e propria ed un flacone di catalizzatore da miscelare insieme nelle giuste proporzioni.
La prima cosa da fare sarà quindi munirsi di una bilancia ed un contenitore adatto a miscelare i due componenti.
Si versa nel contenitore la gomma necessaria (volume del contenitore meno il volume del modello, ricordando però di eccedere un pochino, meglio che avanzi piuttosto che fare piccoli quantitativi aggiuntivi di difficile dosaggio) e la si pesa.
A questo punto bisogna aggiungere il catalizzatore nella proporzione del 5% (cioè bisogna aggiungere 5 grammi di catalizzatore ogni 100 grammi di gomma). Oggi esistono in commercio dei prodotti che vengono miscelati al 50% (50% gomma – 50% legante), sono molto più facili da usare, basta pesare in egual modo la gomma e il legante. Non disponendo di una bilancia di precisione, per dosare le piccole quantità di catalizzatore, si può ricorrere ad una siringa graduata e dosarlo in volume: 1 cc. (centimetro cubo) equivale ad 1 grammo, in quanto il peso specifico del catalizzatore è simile a quello dell’acqua.

Riuniti i due componenti nel contenitore, si amalgama con una spatola a lama stretta e allungata per circa un minuto, avendo cura di raschiare bene le pareti ed il fondo del recipiente, in modo da ottenere una miscela omogenea in tutta la massa.
Mescolare lentamente onde evitare un eccessivo inglobamento di bolle d’aria. Prima di colare, è bene far riposare l’impasto almeno 10 minuti per permettere l’uscita delle eventuali bolle formatesi.

Colata e stampo

A questo punto, dopo aver preparato la gomma siliconica, colare la gomma direttamente sopra il modello da riprodurre, precedentemente posizionato all’interno di un contenitore (fig.4).
Versare la gomma lentamente a intervalli, agendo con un pennellino in corrispondenza dei dettagli sporgenti e sotto squadri, per favorire la fuoriuscita delle bolle d’aria che tendono a formarsi in questi punti. Colmare lo stampo in modo da ricoprire abbondantemente il modello. Comunque alla fine dare dei piccoli colpi ripetuti all’involucro in modo da far salire le eventuali bolle in superficie.

Bisogna poi aspettare che il catalizzatore faccia il suo effetto, in genere 24/36 ore sono sufficienti (dipende dalla temperatura in cui ci si trova a lavorare).
Quando siamo certi che la gomma si è solidificata completamente (al tatto non appiccica più), solleviamo e capovolgiamo lo stampo e rimuoviamo la plastilina o la cera che racchiude metà del modello. In questa fase dovremo fare attenzione a non far uscire la parte del modello che è nella gomma e nemmeno il mezzo imbutino che ne è racchiuso. Anche le cannucce da bibita, utilizzate per realizzare gli sfiati, che sporgono dalla gomma vanno lasciate al loro posto, perché dovranno servire a creare l’altra metà dei condotti di sfiato nella seconda valva. Si posiziona poi l’altro mezzo imbutino in plastilina, facendo combaciare con quello che è già nella gomma per completare il canale di colata.

Infiliamo poi lo stampo (con il master compreso) nella scatola di contenimento, in modo che la gomma solidificata prenda il posto della plastilina e spalmiamo ora su tutta la superficie, anche sul master, un sottilissimo strato di distaccante ceroso, accertandoci che non rimanga nessuna parte asciutta; questo trattamento serve a fare in modo che le due metà dello stampo non si incollino fra di loro. Infatti occorre ricordare che le gomme siliconiche hanno proprietà antiaderenti nei confronti di tutti gli altri materiali, però aderiscono fra loro.
Quindi, se si deve procedere con una colata di gomma su un elemento già vulcanizzato, e ottenere la separazione delle due parti, è necessario un trattamento con un agente distaccante.

A questo punto prepariamo la gomma siliconica e la versiamo nella scatola di contenimento con le stesse accortezze che abbiamo indicato precedentemente, per realizzare così la colata della seconda valva (fig.5) .
Anche questa volta dovremo attendere che la gomma si solidifichi per poi estrarre dalla scatola di contenimento le due metà dello stampo.

Dopo aver tolto il master e pulito molto accuratamente le due metà dello stampo dall’agente distaccante dobbiamo provvedere, se non l’avessimo ancora fatto durante la realizzazione dei due stampi (con la tecnica dell’imbutino e della cannuccia da bibita), alla preparazione dei canali di colata e delle vie di fuga dell’aria utilizzando un taglierino ben affilato.
Il canale di colata va inciso in modo simmetrico su tutte e due le metà dello stampo mentre per gli sfiati dell’aria si può lavorare solo su una metà dello stampo.

Abbiamo così ottenuto uno stampo completo dei canali di colata, delle vie di fuga dell’aria e degli spinotti di riferimento, che faranno combaciare perfettamente le due parti. Questi stampi risultano generalmente abbastanza massicci, per cui salvo rare eccezioni non richiedono controstampi di supporto; è sufficiente tenere unite le due parti con degli elastici.

RIPRODUZIONE DEL MODELLO

Prima di riprodurre il modello di cui abbiamo preso il calco con la gomma siliconica, dobbiamo decidere quale materiale di colata impiegare, cioè con quale materiale vogliamo che sia fatto il nostro duplicato.
Esistono molti materiali da riproduzione, quali resine acriliche, resine epossidiche, poliestere, poliuretano, vetroresina, gesso, cera, cemento, leghe a basso punto di fusione, PVC, pietra ricostruita, pasta di legno, sabbia di fonderia, etc . Qualunque sia il materiale prescelto leggere bene le istruzioni di miscelazione riportate sulle confezioni stesse e soprattutto pesare o misurare con cura le quantità da unire. Cominciamo con il preparare lo stampo unendo le due metà con degli elastici, avendo cura di far rientrare gli spinotti di guida nelle rispettive sedi. Fare attenzione che la stretta degli elastici non sia troppo forte, per non far deformare lo stampo, ma nemmeno troppo lenta perché permetterebbe la fuoriuscita del materiale.
Se lo stampo è più complesso o di grosse dimensioni, è consigliabile ricomporlo nella scatola di contenimento utilizzata per realizzarlo. In questo caso occorre praticarvi dei fori in corrispondenza dei canali di colata e sfiato (Fig.6)

Quindi, collocare lo stampo con i canali verso l’alto e versare il prodotto nel canale di colata, aiutandosi con un piccolo imbuto, oppure con una siringa. Durante questa operazione è bene inclinare lo stampo in varie direzioni per facilitarne il riempimento. Continuare a versare lentamente fino a quando il materiale salga attraverso il tubo di sfiato. Vibrare e scuotere delicatamente per agevolare la fuoriuscita delle bolle d’aria.

Una volta che lo stampo non riceve più il materiale di colata lasciare solidificare per il tempo necessario (questo è indicato normalmente nelle confezioni dei prodotti)

Dopo tale lasso di tempo, aprire lo stampo ed eliminare le materozze che si sono create nei canali di sfiato, e sbavare le eventuali creste in corrispondenza della divisione dello stampo.

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