Объёмная заливка эпоксидной смолой: как лить до 10 см и какие ошибки делают новички

Практическое руководство от производителя смолы Craft Liquid Resin

Столешницы-реки, массивные слэбы, объёмные отливки, скульптуры: всё это требует объёмной, или толстослойной, заливки. И именно здесь большинство новичков теряет работу, деньги и несколько килограммов смолы. Отливка трескается, внутри остаются пузыри, а на столешнице видны слои.

Мы производим эпоксидную смолу и каждый год к нам попадает несколько таких случаев. В этой статье коротко и по существу собрали всё, что реально влияет на результат: как выбрать смолу, почему температура важнее всего остального, как готовить дерево и форму, как мешать, как лить послойно и как не испортить отливку на финише.

Почему объёмная заливка сложнее тонкой

Эпоксидная смола при отверждении выделяет тепло. Это называется экзотермой. В тонком слое оно уходит в воздух, и ничего страшного не происходит. В толстой массе тепло не успевает уходить: смола нагревается, от нагрева реакция идёт быстрее, и это греет её ещё сильнее. Реакция становится лавинообразной.

К чему это приводит:

• внутри накапливается напряжение, и отливка может треснуть сразу или через несколько дней;
• температура внутри бывает настолько высокой, что смола даже дымит;
• слишком быстрое схватывание оставляет пузыри, которые не успели выйти.

Поэтому вся объёмная заливка строится вокруг одного: контролировать тепло.

Как выбрать смолу для объёмной заливки: 3 главных критерия

1. Низкореактивный отвердитель

Это самое важное. Именно скорость реакции определяет, насколько толстый слой можно залить за один раз. Первый вопрос продавцу: какой отвердитель и насколько он низкореактивный.

Многие отвердители на российском рынке сделаны на основе изофорондиамина (IPDA). У них отличная прозрачность, и объёмные заливки они выдерживают неплохо. Но у чистого IPDA есть обратная сторона: полимер получается твёрдым, но хрупким. Высокая твёрдость даёт высокую колкость, и столешница может расколоться или отколоть кусок в самый неподходящий момент.

Важно ещё и то, как «сшита» смола. Связи между молекулами должны быть прочными и при этом гибкими. Поэтому в Craft Liquid Resin мы используем модифицированную систему с гибкой сшивкой: отливка выдерживает небольшой изгиб и амортизирует его.

2. Вязкость смолы

Это тоже один из самых важных вопросов. Смолы, которые продаются как «для дерева» или «для речных столов», часто делают текучими за счёт нереакционных разбавителей и растворителей: так дешевле. Они замедляют реакцию, но остаются в толще смолы или постепенно выходят из неё и оставляют микроканалы. Результат: смола становится проницаемой для воды, на ней появляются пятна, в закрытом помещении чувствуется запах растворителя, сшивка получается хуже, и такую отливку труднее обрабатывать.

Мы не используем растворители. Craft Liquid Resin — комбинированная смола с бисфенолом F: это смола низкой вязкости, и нужная текучесть для объёмных заливок достигается без разбавителей. Бонус: за счёт бисфенола F она не кристаллизуется и спокойно переносит хранение на холоде.

3. Толщина слоя с привязкой к температуре

Надпись «заливка до 10 см» без указания температуры ничего не значит. Скорость отверждения эпоксидки критически зависит от температуры, поэтому мы всегда указываем условия: у нас 10 см при 18 °C, и есть таблица, какой слой можно лить при какой температуре. Это наш главный профессиональный совет: важно соответствие температуры и толщины слоя. Если на упаковке нет такой шкалы, это повод насторожиться.

Почему не ЭД-20

ЭД-20 часто предлагают как «самую дешёвую смолу для всего». Для толстых заливок она не годится. Это базовая смола не самого высокого качества: отливка получается хрупкой, обычно с желтоватым оттенком, а ГОСТ на неё написан давно и не учитывает требований современных творческих смол. ЭД-20 подходит для непритязательных работ, но не для прозрачных объёмных столешниц.

Сколько можно лить за раз: шкала для Craft Liquid Resin

Заливка до 10 см подтверждена при температуре не выше 18 °C (испытания в прямоугольной форме). Для условий гаража или мастерской это как раз то, что нужно. Чем теплее в помещении, тем тоньше должен быть слой:

В районе 18–20 °C каждый градус заметно сокращает допустимую высоту слоя. Поэтому летом с объёмными столешницами лучше не экспериментировать: делайте слои заметно тоньше, чем зимой, или заранее обеспечьте охлаждение помещения.

Это одна из самых частых ошибок. Летом к нам обращались мастера, которые залили слэб высоким слоем в сильную жару, и толщина в 10 см у них, конечно, не получилась. После уточнения условий (18 °C, а не 35 °C) вопросов не оставалось. Температура решает всё.

Температура и форма изделия

Следите за температурой. Хотите заливать объёмные слои — купите бытовой кондиционер для мастерской. Он позволит держать в помещении нужные 18 °C всё время отверждения, а заодно комфортно работать в жару. Главное: вы не потеряете деньги на вскипание смолы и не потеряете слэб. Инвестиция в кондиционер оправдается.

Бесконтактный лазерный термометр (пирометр, порядка полутора-двух тысяч рублей) — удобный помощник, но это только визуальный контроль и постоянное наблюдение. Он показывает температуру поверхности, а внутри толстого слоя может быть теплее, поэтому измеряйте и у борта формы, и на поверхности. Если видите, что смола перегревается, можно поставить вентиляторы для дополнительного охлаждения: как аварийная мера это иногда помогает.

Учитывайте геометрию. Чем больше поверхность, через которую уходит тепло, тем более толстую заливку выдержит смола. Плоская столешница остывает лучше всего. Если изделие близко к шару, то есть поверхности мало, а объёма много, нагрев будет сильнее, и слой нужно делать тоньше.

Не укрывайте смолу. Ей нужно естественное охлаждение. Американские мастера на видео ставят вентиляторы, охладители и заливают на охлаждаемых столах, но для небольшой мастерской это сложно. Достаточно правильно выбрать смолу и выдержать температуру.

Подготовка дерева

Дерево должно быть максимально сухим. Лучше всего древесина камерной сушки. Точные значения влажности и способы измерения уточняйте у поставщика древесины.

Обязательно загрунтуйте дерево быстрой смолой. Это самый важный шаг, который пропускают новички. В древесине есть микропоры, и жидкая смола вроде Liquid Resin будет медленно вытеснять из них воздух. Воздух выходит в толщу смолы, и вы никогда не избавитесь от пузырьков. Поэтому перед основной заливкой пропитайте дерево кистью быстро полимеризующейся смолой (например, Craft Art Resin), дайте ей схватиться и только потом заливайте объёмную смолу.

Формы

Лучшая форма силиконовая, особенно с глянцевой внутренней поверхностью: из неё изделия вынимаются быстро и аккуратно, это важно и для домашней мастерской, и для серийного производства. Но для больших объёмов силиконовые формы найти сложно.

Для больших отливок обычно используют ЛДСП. Это дёшево, и обрезки найти легко, но нужно уметь кроить и склеивать. Поверхность ЛДСП меламиновая, смола прилипает к ней очень прочно, поэтому разделительный состав обязателен. Лучше всего подходят восковые смазки; есть и спреи с силиконом. Скотч тоже возможен, но смола может затечь под него.

Главное в любой форме: герметичность и прочность. Несколько литров смолы создают заметное давление и могут выдавить пластилин или мягкий герметик. Хорошо работают силиконовые герметики (но они долго сохнут). Клеевой пистолет тоже даёт прочные швы, но смотрите, чтобы подтёки клея не оказались в отливке. Для самых объёмных заливок помните, что смола греется, а термоклей при нагреве размягчается, поэтому швы лучше усилить механически.

Замес: как не испортить заливку ещё до формы

1. Смола и отвердитель только по весу. Сначала льём смолу, затем отвердитель в точном соотношении, которое указал производитель. Никаких черпаков и мерных стаканов. Весы должны быть в мастерской обязательно, и такие, на которых можно взвесить ведро с несколькими килограммами. Весы — не расходник, а must-have предмет в мастерской, где работают с эпоксидной смолой. Защитите весы от смолы, обернув прозрачным полиэтиленовым пакетом.
2. Мешалка. Подойдёт мешалка-спираль для краски из толстой проволоки на небольших оборотах. Держите её в глубине и как можно реже поднимайте вверх: подъём втягивает воздух, и пузыри потом трудно убрать.
3. Мешайте до оптической прозрачности. Пока смолу мешают, в ней видны слои разной плотности. Когда она становится однородной и прозрачной, замес готов. Колер добавляйте только после замеса смолы с отвердителем, когда масса стала оптически однородной: после этого колеруйте смолу.
4. Не греем и не охлаждаем компоненты. Некоторые производители рекомендуют подогрев, но для Craft Liquid Resin лучше этого не делать. Исключение: смола хранилась на улице при низких температурах и в крайнем случае появилась кристаллизация (у нашей смолы за счёт бисфенола F это маловероятно). Тогда смолу без отвердителя прогревают до 60–80 °C и перемешивают.

Что делать с пузырями

• Вакуумный дегазатор. Для жидкой смолы при аккуратном замесе он необязателен, но профессиональной студии он нужен: смолу легко «взбить, как яичный белок», и исправить это потом очень сложно. Наша смола схватывается достаточно долго, поэтому дегазация обычно проходит естественно.
• Горелка. Хорошо убирает пузыри у поверхности: слегка подносим пламя. Выбирайте пьезоэлектрические струйные горелки, как у кулинарных: они дают ровный поток. Большие горелки с баллонами, которые плюются газом при наклоне, пожароопасны и перегревают смолу, их не рекомендуем.
• Корректор (изопропиловый спирт в распылителе). Вместо горелки, но никогда одновременно с ней: изопропанол горюч. Берите спирт 99,9 %, иначе на изделии появится аминная плёнка.
• Пузыри в глубине. Выведите их на поверхность проволокой или подобным предметом и уничтожьте там корректором или горелкой.

Послойная заливка и как не получить видимые границы

Если жарко и нужно лить слоями, пригодится хитрость. Видимое разделение слоёв появляется, когда предыдущая заливка уже полностью застыла, покрылась пылью или налётом, и новый слой ложится на этот налёт.

Поэтому следующий слой заливают не после полного отверждения, а на стадии геля: смола уже не растекается, химически ещё «живая», но уже остыла. В этом случае слои сшиваются между собой, граница не видна, а твёрдость и химическая стойкость готовой отливки не страдают.

Но есть правила:

• Никогда не лейте на горячий слой. Тепло двух слоёв сложится, и вы получите то самое вскипание. Проверяйте температуру пирометром: следующий слой можно заливать, когда слой остыл примерно до 20 °C.
• Каждый слой должен быть достаточно тонким, чтобы выдержать собственную экзотерму.
• Для Craft Liquid Resin гель при 20 °C наступает через 16–18 часов. Это ориентир: время зависит от толщины и температуры, поэтому ориентируйтесь на состояние смолы (не растекается, остыла, но ещё липнет).

После заливки: извлечение, обработка, финиш

• Шлифовка и механическая обработка рекомендованы через 5–6 дней после извлечения из формы.
• Постотверждение. Если есть сушильная камера, выдержите изделие при 45 °C в течение 5–6 часов. Это заметно повышает прочность и сокращает время до начала обработки.
• Чем покрывать столешницу. Масло особого смысла не имеет: оно впитывается в микропоры, но такого эффекта, как с деревом, не даёт. Лак хорош, но для него нужна беспыльная покрасочная камера. Лучший вариант для мастера полировка: полировальные составы от средних к тонким, затем восковой состав, который добавляет влагостойкость и закрывает микроканалы. Сама эпоксидка прочнее многих лаков, поэтому кристально гладкая полировка выглядит и работает отлично.

7 ошибок новичков

1. Меняют пропорции отвердителя, чтобы ускорить или замедлить застывание. Отвердитель не катализатор: эпоксидная система работает по стехиометрии, и на каждую молекулу смолы нужно строго определённое количество отвердителя. Не хватает отвердителя: отливка остаётся мягкой, липкой, слишком гибкой, при шлифовке «течёт» и забивает абразив. Слишком много отвердителя: лишние молекулы не находят пары и остаются в массе, смола получается мягкой, царапучей и не набирает полной прочности.
2. Мерят объёмом, а не весом.
3. Плохо перемешивают. Липкие участки по краям ёмкости остаются именно там, где смола не промешана. Лучше аккуратно проскрести стенки и дно.
4. Льют без внимания на температуру. Особенно летом и в жару.
5. Не грунтуют дерево быстрой смолой и получают бесконечные пузыри: воздух из микропор дерева вытесняется в толщу смолы.
6. Заливают в негерметичную форму: смола выдавливает слабо загерметизированные швы. Ещё одна ошибка: не наносят разделительный состав на ЛДСП.
7. Льют на горячий слой при послойной заливке.

Коротко: чек-лист

• Смола с низкореактивным отвердителем и шкалой «температура → толщина» на упаковке.
• Помещение до 18 °C для максимальной толщины, меньше слой при тепле.
• Дерево сухое и загрунтованное быстрой смолой.
• Форма герметичная, с разделительным составом.
• Пропорции только по весу, замес до прозрачности.
• Пузыри: горелка или корректор, но не вместе.
• Послойно: на стадии геля и на остывший слой.
• Обработка через 5–6 дней, постотверждение при 45 °C, полировка вместо масла.

Почему мы советуем именно Craft Liquid Resin для объёмных заливок: низкореактивный отвердитель, модифицированная система с гибкой сшивкой вместо хрупкого полимера, отсутствие растворителей, бисфенол F, понятная шкала толщины по температуре. Если вы только планируете проект, напишите нам: подскажем, как подобрать слой и температурный режим под вашу форму.

Безопасность. Работайте в хорошо проветриваемом помещении, в перчатках и защитных очках, при больших объёмах и шлифовке используйте респиратор. Не используйте открытое пламя рядом с изопропиловым спиртом.