Пресс-форма солнечный луч

Вот вам сразу суть: большинство думает, что пресс-форма для 'солнечного луча' — это просто про текстуру. На деле же это история про управление светопропусканием и термостойкость стали, где один неверный угол съёма ломает всю эстетику.

Откуда вообще пошла эта тема

Помню, лет семь назад к нам в ООО 'Чэнду Синьчжи Индастриз' пришел заказчик с разбитой чешской вазой — там были эти самые лучи, но едва заметные. Говорит: 'Хочу так же, только чтобы узор читался даже в пасмурный день'. Тогда мы впервые серьезно засели за расчёт преломления.

Ошибка многих — пытаться копировать геометрию лучей с 2D-эскизов. В стекле ведь луч идёт в объёме, и если не учесть дисторсию при прессовании... У нас как-то партия декоративных тарелок ушла в брак — узор превратился в размытые полосы. Пришлось переделывать весь блок выступов матрицы.

Сейчас на сайте xzyg.ru мы выложили техкарту по этому типу пресс-форм — специально добавили раздел про компенсацию усадки для лучевых структур. Из живого опыта: для свинцового хрусталя угол граней нужно делать на 0.8-1.2° острее, иначе после отжига получится просто волнистая поверхность.

Как подбирать сталь для таких случаев

Изначально пробовали DIN 1.2344 — для стандартных пресс-форм нормально, но для 'солнечных лучей' быстро появились микротрещины в местах сопряжения граней. Видимо, из-за локальных перегревов при контакте со стекломассой температурой 1100°C.

Перешли на сталь с добавлением вольфрама — да, дороже, но зато ресурс вырос втрое. Кстати, это хорошо видно по нашей пресс-форме для чешских люстр — та самая, что в разделе 'осветительные приборы' на xzyg.ru. Там как раз лучи идут веером от центра, причём глубиной до 12 мм.

Важный нюанс: полировать такие полости нужно не до зеркала, а с контролируемой шероховатостью Ra 0.16-0.20. Слишком гладкая поверхность даёт неестественно резкие блики — теряется тот самый эффект мягкого свечения.

Проектирование — где кроются подводные камни

Самый болезненный урок получили при работе над пресс-формой для парфюмерных флаконов Lanc?me. Заказчик требовал, чтобы 'лучи' на донышке бутылки создавали эффект мерцания при любом освещении. Три итерации ушло на подбор кривизны граней...

Оказалось, что классические CAD-системы вроде SolidWorks не совсем корректно просчитывают световые траектории в стекле. Пришлось подключать оптические симуляторы — те самые, что используют для линз. Кстати, сейчас этот софт установлен на наших рабочих станциях в цеху проектирования.

Запомнил на будущее: если луч должен 'играть' по всей толщине материала — как в тех самых хрустальных пепельницах — то угол между гранями нужно делать переменным. В верхней части 45°, к центру увеличивать до 60°, иначе свет просто не дойдёт до противоположной стенки изделия.

Технологические хитрости при производстве

На пятикоординатных станках MAZAK мы сначала фрезеровали лучи обычными конусными фрезами — получались идеальные грани, но... Стекло начинало застревать в формах. Причина — слишком точная геометрия не давала воздуху выходить.

Решение нашли полуэмпирическое: теперь делаем финишную обработку электродом с припуском 0.03 мм, а потом вручную доводим алмазным инструментом. Да, это дольше, зато брак по выемке упал с 18% до 3%.

Ещё важный момент — лазерная сварка для ремонта таких пресс-форм. Если луч повреждён у основания, стандартная наплавка не подходит — нарушается теплоотвод. Мы разработали свою методику послойного нанесения с промежуточным отпуском — детали есть в техотделе ООО 'Чэнду Синьчжи Индастриз'.

Что в итоге получается на практике

Самый показательный пример — наша текущая работа над пресс-формой для коллекционных бокалов. Там 'солнечные лучи' должны расходиться от ножки и плавно переходить в грани чаши. Используем гибридную технологию: основную форму фрезеруем, а лучи — электроэрозией с медными электродами.

Интересно наблюдать, как меняется восприятие узора в зависимости от толщины стекла. Для тонкостенных изделий (4-5 мм) делаем лучи с частотой 2.5-3 мм, для толстостенных (8-12 мм) — 4-5 мм. Это чтобы избежать эффекта 'полосатого' свечения.

Коллеги из отдела контроля как-то провели эксперимент: сканировали готовые изделия лазерным 3D-сканером и строили карты отклонений. Выяснилось, что оптимальная глубина лучей — 1/3 от толщины изделия. Больше — появляются напряжённые зоны, меньше — теряется визуальный эффект.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с аддитивными технологиями — пробуем печатать элементы пресс-форм для 'солнечных лучей' на 3D-принтере с последующим спеканием. Пока получается воспроизводить более сложные геометрии, но есть проблемы с стойкостью к термоциклированию.

На мой взгляд, будущее — за комбинированными решениями. Например, базовую матрицу делать классическими методами, а сложные лучевые структуры — аддитивными. Это позволит создавать пресс-формы с переменной плотностью лучей — то, что сейчас невозможно при механической обработке.

Кстати, именно для таких исследований мы и закупали металлографические анализаторы — чтобы изучать микроструктуру стали после многократных тепловых нагрузок. Первые результаты обнадёживают: лазерное наплавление порошковой стали выдерживает до 200 000 циклов без заметной деградации рельефа.

В общем, тема 'солнечных лучей' в пресс-формах оказалась куда глубже, чем предполагалось. Это не просто декоративный элемент, а сложная оптическая система, требующая понимания и физики света, и технологии стеклоделия. И да — те самые тысячи разновидностей пресс-форм в каталоге ООО 'Чэнду Синьчжи Индастриз' — это во многом результат таких вот проб и ошибок.