RaplabWissen: Schalung

SCHALUNGSBAU

(für das Beispiel Gips)

­Materialien für Schalungen

Um Giessmaterial zu verarbeiten, benötigt man eine Negativform, in die das Positiv gegossen wird, die Schalung.

Als Schalung für Gips sind nichtsaugende Materialien ideal (z.B Styrodur, Styropor,
Fahrzeugplatte, Plexiglas, Silikon, tiefgezogene Formen aus Polystyrol).

Saugende Schalungen (z.B. aus Graupappe, Holz, MDF, Karton) sind zunächst ungünstig, da sie an der Oberfläche des Giesslings kleben bleiben können und somit keine schöne Ober­fläche ergeben und der Giessmasse Wasser entziehen. Als Beispiel rechts der Unterschied zwischen Graukarton (saugend) und Weisskarton (wenig saugend).

Für schnelle Versuche sind aber auch saugende Materialien durchaus geeignet (=>Trennmittel).
Für den Architektur-Modellbau sind oft nur Einmalschalungen nötig, die beim Ausschalen zerstört werden können. Für Serien­pro­duk­tionen stellt man gerne Formen her, die wieder verwendet werden können (z.B. aus Silikon).

Trennmittel

Wenn saugende Schalungen wasserfest behandelt werden, zum Beispiel durch Auftrag von Trennmitteln wie Vaseline, wasserfestem Lack oder einer Einlage aus Folie, sind auch sie als Schalmaterial geeignet.
Gips formt sehr präzise ab, so dass man alle Oberflächentexturen der Schalung oder plastischer Trennmittel (z.B. Vaseline) später sieht.
Silikonspray ist ebenfalls ein Trennmittel, dichtet aber nicht ab, findet also nur bei wasserfestem Material Verwendung.

Stabilität und Dichtigkeit, Aussenschale

Je nach Grösse bzw. Höhe des Modells variiert der Druck des einzufüllenden Gipses, dem­zufolge müssen grössere/höhere Modelle stabiler ausgeführt werden, um ihm stand­zuhalten. Dazu kann die Schalung aussen verstärkt werden.
Gips quillt beim Abbinden, was zu gering dimensionierte Schalungswände ver­formen oder schlechte Klebungen sprengen kann.
Die Gussformen sollen möglichst dicht sein, also müssen die Klebungen / Verbindungen sorgfältig

ausgeführt werden (z.B. Heissleim, Doppel­klebband).

Sollte beim Giessen trotzdem (wenig!) Gips austreten, kann man meist mit etwas angedrücktem Ton die Stelle abdichten (Klebeband hilft hier nicht, da es auf feuchten Untergründen nicht haftet)..
Ein weiterer Trick bei Undichtigkeit ist Aufstreuen von Gipspulver. Dieses entzieht sofort Feuchtigkeit und verhindert so weiteres Auslaufen von flüssigem Gips.

Form der Schalung
Bei der Form der Schalung ist darauf zu achten, dass der abgebundene (also erhärtete) Gipskörper auch wieder auszuschalen ist.
Dazu sind Unterschnitte zu vermeiden, und eine günstige Ausrichtung der Schalung zu beachten (siehe Bild).
Ein weiterer Nachteil von Unterschnitten ist, dass sie sich schlecht ausgiessen lassen, da sich in ihnen Luftblasen sammeln.

Wenn Hohlräume im Abguss erzeugt werden sollen, verwendet man gerne eingelegte Styroporkörper. Da diese im Gips schwimmen, müssen sie gut festgeklebt werden, damit sie an der richtigen Position bleiben.
Diese innenliegenden Schalungskörper klemmen im härtenden, expandierenden Gips ein, so dass sie nicht oder nur schwer als ganzes Stück beim Ausschalen herausgezogen werden können. Hier hilft ihre vorgängige Trennung in mehrere Teile, so dass ein keilförmiges Stück entsteht, dass später gut entfernt werden kann (siehe Bild).

Unterschnitt
Klevere Teilung hilft beim Ausschalen

ALLGEMEIN
Material: Nicht saugende Materialien benutzen
– Z.B. Polystyrol, Styropor, Kapaplatten, Folien, Fahrzeugplatten
– Saugende Untergründe müssen beklebt oder versiegelt werden (Folie, Lack,
Vaseline…)
– Ausschalungsrichtung beachten
– Unterschnitte vermeiden / beachten

Einfache Schalungen für Gips

Ein Schnittbogen (2 dimensionale Abwicklung eines Körpers)kann hilfreich sein, um eine Schalung herzustellen.

 

Kapapappe ist ein Verbundwerkstoff (PS-Schaum und Karton), der für einfache Schalungen geeignet ist, die nur einmal gegossen werden sollen. Sie ist einfach mit dem Cutter zu schneiden und ritzen kann dann einfach gefaltet werden. Faltrichtungen beachten, konkave Faltungen würden an der Innenseite der Schalung “V”-Spalten erzeugen, die man im Giessling sieht, also anders fügen.

Heissleim ist ein guter Klebstoff für Schalungen, da er feuchtigkeitsresistent ist.

Fertiger Gipsgiessling.

Ein weiteres Beispiel für eine kleine Form, bei der Kapa als Schalungsmaterial geeignet ist. Größere Gussteile würden mehr Stabilität erfordern.
Hier ist ein eingraviertes Detail zu sehen, das später auf dem Giessling sichtbar sein wird.

Das Modell wurde in Teilen gegossen, hier das “Gebäude”, und später zusammengesetzt.

Fertiges Modell.

Schalungen / Evaluieren der Giessrichtung

In dem gezeigten Beispiel wird “von unten” gegossen.

Dies hat den Vorteil, dass die nicht geschalte Oberfläche an der Eingussseite, die immer etwas anders als geschalte Flächen aussieht, an der Unterseite des Giesslings ist. Der fertige Giessling wird dann “verkeht herum” gestellt, sodass die Eingussfläche nicht mehr sichtbar ist.

Mehrteilige Schalung Styrodur

Das gezeigte Besispiel weist Unterschnitte auf, also Bereiche, die verhindern, dass man den Giessling direkt aus der Schalung ziehen kann, da diese breiter sind, als die Ausschalungsöffnung. In diesem Fall überlegt man sich eine geschickte Anordnung der Schalung in mehreren Teilen, so dass der Giessling gut entnommen werden kann.

Styropor / Styrodur Als Schalungsmaterial

Styrodur (extrudiertes Polystyrol) ist ein gutes Schalungsmaterial, da es unempfindlich gegen Wasser ist und einfach via Cutter, Heissdrahtschneider oder Säge in Form zu bringen ist.

Doppelseitiges Klebeband Zum Fügen

 

Betonklebeband Zum Abdichten

Schalung von Freiformen

Polystyrol-Platten (PS) sind ein gutes Schalungsmaterial für kleine Giesslinge. Es lässt sich sehr sauber durch Ritzen und Brechen teilen und gut fügen, z.B. mit Sekundenkleber. Dichlormethan verschweisst sogar PS, ist aber wegen der Gesundheitsgefährdung nicht mehr üblich.

Relief-Schalung Weisskarton / Kapa

Weisskarton oder Kapa sind gute Materialien für geschichtete Einmal-Schalungen, da sie sich einfach schneiden lassen und noch preisgünstig sind.

Bei hohen, vielschichtigen Schalungen, zum Beispiel für ein Terrainmodell, sollte die Schalung jedoch versiegelt werden. Andernfalls verliert der Giessling durch Kapilarwirkung (saugende, unbeschichtete Kartonkanten und feine Spalten zwischen den Kartonschichten) viel Wasser. Dies kann die Schalung aufweichen und verformen und die Stabilität des Gusses an den Kanten sehr vermindern.

Als Versiegelung ist hier wasserfester Sprühlack (z.B. Acryl) geeignet.

Weitere Schalungen, zur Inspiration

Literatur / Weiterführendes

Chaney, Charles und Skee, Stanley :“Plaster Mold And Model Making”,  New York 1986

Arjan Karssen und Bernhard Otte: “Model Making – Conceive, Create and Convince”, Amsterdam 2014

RaplabWissen: Gips_Basics, Link