Видео плавка бронзы в домашних условиях
Видео плавка бронзы в домашних условияхСтатьи
Главная › Новости
Опубликовано: 22.06.2016
Литьё металла по выплавляемым моделям на кухне
Я решил попробовать научиться лить металл дома, когда встретил в сети упоминания карборундового тигля, способного расплавить алюминий и бронзу в СВЧ печи.
Описание процесса и результаты попыток кратко изложу в этой статье.
Изготовление мастер-модели
Модели я печатал из PLA — самого легкоплавкого пластика из имевшихся под рукой. Сопло 0.4-0.6, слой 0.1-0.2, заполнение 30%, в общем, всё как обычно.
В качестве моделей взял стандартные «кораблик» и «кубик», к которым прилепил литники из воска от сыра.
И начерченный в CAD-e барашек для крана автоклава взамен потерянного (у него литники сделал прямо при моделировании — правда, они сразу отломались, пришлось зажигалкой приклеивать).
Изготовление литьевой формы
В целом, есть два способа изготовить форму. Можно сделать по модели форму из нескольких частей, потом вынуть из формы модель, собрать форму обратно и залить в неё металл.
Можно сделать монолитную форму, потом вытопить из неё модель и залить металл в образовавшуюся полость. Первый вариант не портит модель и позволяет использовать форму несколько раз, второй — проще технически и позволяет делать модели сложной формы.
Для разового литья по распечатываемым моделям разумно использовать выплавляемые формы, что я и сделал.
Что касается материала для формы, то есть три типа популярных смесей, песок + глина, песок + жидкое стекло и смеси на основе гипса.
Смеси на основе гипса легки в изготовлении, но их нужно прокаливать при 700 градусов Цельсия, чтобы избавиться от химически связанной воды. Дома, естественно, хотелось минимизировать работу с высокими температурами, поэтому гипс я отмёл.
Смеси на основе глины удобны многоразовостью материала и быстротой прототипирования — но, судя по рассказам, крайне прихотливы. К тому же их обычно используют во влажном виде, что не применимо к методу выплавляемых моделей.
Поэтому я остановился на смесях на основе жидкого стекла. Их рекомендуемый состав — смесь песок : жидкое стекло в соотношении 100 : (7-10). Впрочем, у меня они, почему-то, получались при таком соотношении слишком сыпучими, так что я брал жидкого стекла чуть больше.
Жидкое стекло использовал первое попавшееся в магазине.
Песок, судя по рассказам, лучше брать карьерный, но для составов с жидким стеклом это не так важно; я взял речной, фракцию «менее 0.25 мм» (облепливал ею модель) и «0.25-0.5 мм» (делал из неё периферические части формы). Но не думаю, что это очень важно, подозреваю, что песок, просто просеянный через сито для муки, даст почти тот же результат.
Забив внутренние части модели смесью и по возможности облепив ею снаружи, я засыпал на дно подходящей конической баночки смесь, укладывал на неё модель и забивал смесью все свободное место.
В общем, на модели объёмом порядка 10-20 мл уходило 300-600 граммов просеянного песка.
Сушка и выплавление формы
Для сушки я использовал электрическую духовку в режиме обдува горячим воздухом.
Сначала я подсушивал форму прямо в баночке при 70*С — так, чтобы образовалась сухая корочка и форму можно было перевернуть.
Это занимало где-то час.
Потом я переворачивал форму и снимал пластмассовую баночку, в которой делал форму.
В таком виде сушил ночь — но, если честно, подозреваю, что этот этап можно пропустить.
Затем подстилал на дно фольгу, поднимал температуру до 250, и вытапливал PLA в течении целого дня. Учтите, что обдув горячим воздухом приводит к тому, что капли PLA падают отнюдь не вертикально, поэтому фольга должна быть не только прямо под формой, но и по всему дну.
Вот так выглядят формы после выплавления:
Металл
Требуемый объём металла легко увидеть в слайсере, если задать нарезку модели со 100% заполнением. Плотность бронзы около 9 г/мл, алюминия — около 3 г/мл. На самом деле, поменьше, но ведь ещё запас на литник нужен, на окисление при плавлении, и так далее.
На алюминий я распустил литой корпус старого прибора, надпилил его реноватором и разломал на подходящие кусочки парой газовых ключей.
Бронзу марки БРОФ7-0.25 приобрёл на Авито в виде стружки. Сразу говорю, это была плохая идея, у бронзовой стружки очень низкая насыпная плотность, её влезает в тигель хорошо если десяток-другой граммов, она пружинит, а не прессуется.
Плавка
Проводилась в соответствии с инструкцией изготовителя тигля.
Размеры тигля — примерно 45 мм внутренний диаметр и примерно 35 мм высота. Теоретически это даёт объём около 50 мл. Но полностью использовать объём можно, только заложив в тигель заготовку, точно выточенную под объём тигля; на практике, если использовать обычные куски металла, влезает около 25-30 мл. Вот тигель, полный алюминия — даже с небольшой горкой над уровнем тигля; это примерно 70 граммов, то есть 25 мл:
Алюминий расплавился довольно быстро (примерно, за 10 минут), а вот бронзовая стружка пыталась расплавиться около получаса — после чего СВЧ печь издала странный звук и больше ничего плавить не захотела. Изучение проблемы показало, что в печке сгорели высоковольтные конденсатор и предохранитель.
К сожалению, как раз перед сгоранием печи бронза всё-таки почти расплавилась, и легла блином на дно тигля. Как я уже сказал больше бронзу я плавить не стал, так что пользовался тиглем с бронзовым блином на дне.
Вот так выглядят формы, в которые уже залит металл:
Чистка отливок. Результат.
Большая часть формы легко осыпалась после нескольких ударов молотком, но то, что прилегало непосредственно к модели, слегка окаменело, и эти остатки пришлось очищать стальной иглой.
Кораблик после отбвивания молотком основной части формы, но до чистки иглой:
В общем, результат получился лучше, чем я рассчитывал, учитывая все прелести алюминия, хотя местами, конечно, наблюдается непролив.
Обзорное фото результатов вы видели в начале статьи. Вот оно ещё раз.
Видно, что кубик и кораблик, в целом, получились похожими на модель, но не идеально пролитые.
А вот ручка вышла откровенно плохо: я сделал слишком тонкие литники, и алюминий просто не затёк в форму.
Дно корабля, слом литника. Видно, что структура зернистая, с полостями:
Кораблик спереди. Видны непроливы:
Крыша кораблика. Видна слоистость печати принтера (0.1 мм слои):
Выводы:
0. Всё нижеперечисленное — мои выводы на основе минимального опыта.
1. Литьё небольших деталей можно организовать на обычной кухне с минимальным набором специально докупленных вещей.
2. Отливать можно детали из алюминия. Теоретически можно и из бронзы, но на пределе возможностей микроволновки.
3. Отливать можно детали объёмом где-то до 20-25 мл.
4. Для литья по выплавляемым моделям подходят модели из PLA.
5. Теоретически, можно печатать слоем 0.1 мл, но, на практике, 0.2 мм обычно достаточно.
6. В качестве формовочной массы подходит смесь песка с жидким стеклом (7-15%).
7. Песок можно брать обычный речной, фракция «менее 0.5 мм» достаточна, хотя для более тонкого литья можно попытаться взять фракцию «менее 0.25 мм».
8. Выплавлять модель можно несколько часов, при температуре около 250 градусов Цельсия.
9. При литье из алюминия стабильно получаются элементы толщиной больше 2-3 мм.
10. В частности, литники желательно делать толщиной 4-5 мм.
11. Не забывайте о технике безопасности при литье. Надевайте перчатки, хлопковую или кожаную одежду с длинными рукавами и штанинами, ботинки.
Как построить литейный цех для плавки алюминия, латуни и бронзы
Это не первая моя литейная, я построил несколько, но пока что это моя лучшая литейная. Поэтому я подумал, что поделюсь проектом со всеми, кто заинтересован в строительстве литейного цеха. Я построил несколько других
которые в итоге потерпели неудачу. Иногда после удручающе малого количества стрельб. Основная проблема, с которой я столкнулся, заключалась в том, что я пытался сделать свой собственный огнеупорный материал.
я попробовал несколько
разные составы. Все они со временем треснули и/или расплавились, и литейные цеха пришли в негодность. В конце концов я решил сделать все правильно и построить литейный цех, который прослужит долго.
несколько обжигов до очень высоких температур. Поэтому я отказался от самодельных огнеупорных растворов и купил рулон волокнистой изоляции Inswool, чтобы выровнять его. Результирующий
Литейный завод пережил множество обжигов при высоких температурах для плавки латуни и еще много обжигов при температуре плавления алюминия и до сих пор выглядит чертовски хорошо.
Итак, вот фотография литейного цеха в процессе плавки алюминия. Это действительно прекрасно работает. Он быстро плавит алюминий, и расплавление партии латуни или бронзы не занимает много времени. Его было очень легко построить, и почти любой мог бы его воспроизвести.
Щелкните любую фотографию, чтобы увеличить ее.
Рядом с новым литейным цехом находится мой старый литейный цех, который больше не используется и в конечном итоге будет перестроен таким же образом, как и этот новый литейный цех.
Ниже приведены этапы строительства новой литейной.
Если быть совершенно честным, я должен был сделать это именно так в самом начале. Вот фото коробки с волокнистой изоляцией Inswool, которую я купил для футеровки этого литейного цеха. я пытался сэкономьте деньги на моих предыдущих литейных цехах, экспериментируя с различными самодельными изоляционными растворами. Все они в конце концов потерпели неудачу. Количество времени и усилий, которые я вложил в эти неудачные литейные заводы, Inswool выгодная сделка, даже если она немного дорогая. Я купил рулон одеяла из огнеупорного волокна толщиной 1 дюйм, рассчитанного на 2400 градусов по Фаренгейту. Это более чем достаточно горячо, чтобы расплавиться. алюминий, латунь, бронза, медь и множество других металлов. Он не совсем справится с железом или сталью, но это нормально. Я не планировал использовать эту литейную для плавки этих металлы.
Inswool представляет собой одеяло из алюмосиликонового тканого волокна различной толщины.
Толщина в один дюйм не идеальна для этого проекта, но у меня есть для него другое применение.
усилия по обработке стекла. Использование двух слоев для удвоения толщины до двух дюймов обеспечивает отличный слой изоляции в литейном цехе.
Я начал с 5-галлонного стального ведра. Затем я обернул два слоя Inswool вокруг оправки, сделанной из куска воздуховода HVAC диаметром 7 дюймов, и набил все это.
вниз в ведро. Это обеспечивало плотную посадку внутри ведра, и изоляция сохраняла свою форму при вытягивании оправки (см. ниже).
Вот вид литейного цеха с новой изоляцией после удаления оправки. Два клиновидных зазора, где концы волокнистых одеял не совсем смыкаются, были заполнены
насыпая в них доверху сухой песок.
Изоляционное волокно мягкое и легко повреждается, поэтому я придал ему жесткость раствором силиката натрия. Я смешал примерно 50/50 смесь герметика для бетона на основе силиката натрия с водой.
и пропитала им волокно с помощью пульверизатора. Затем я оставил литейный цех на солнце для просушки на несколько часов. Две такие обработки привели к тому, что волокно стало намного
более жесткая и устойчивая к истиранию.
Для защиты пола литейного цеха я смочил немного песка смесью 50/50 раствора силиката натрия и воды. Затем я утрамбовал слой песка толщиной примерно в три дюйма.
на дне литейного цеха сделать прочный и термостойкий пол. Осторожное воздействие пропановой горелкой на пол литейного цеха заставило его затвердеть, как камень.
поверхности всего за несколько минут. Полное затвердевание до дна может занять несколько дней или произойдет при первом обжиге литейного цеха.
Я вырезал отверстие диаметром четыре дюйма в центре крышки ведра. Затем я вырезал два пончика из изоляционного материала и с помощью длинных винтов и шайб прикрепил их к нижней стороне крышки, чтобы
изолировать его.
Вот фото готовой литейной формы.
Я прикрепил пару U-образных болтов к крышке, прежде чем прикрепить изоляционные покрытия, которые будут служить ручками. Крышка просто сидит сверху литейного цеха и под действием силы тяжести
удерживает его на месте. Изоляция на крышке была усилена так же, как и сама литейная.
Это пропановая горелка для литейного производства. Я купил его на Amazon.com. Несколько продавцов предлагают аналогичные горелки для использования в кузницах и литейных цехах. В комплекте был регулируемый регулятор давления.
это доходит до 40 фунтов на квадратный дюйм, но для нагрева литейного цеха требуется всего несколько фунтов на квадратный дюйм пропана. Я могу получить несколько расплавов из 20-фунтового баллона с пропаном, как показано на рисунке. Больше плавится алюминия, меньше латуни
из-за его более высокой температуры плавления и необходимости более длительных циклов. У меня есть несколько баков, так что я могу быстро их поменять, если один из них высохнет во время стрельбы.
Отверстие диаметром с горелку было просверлено в боковой части литейной и через жесткую изоляцию в центральную камеру. Отверстие было расположено на несколько дюймов выше уровня пола. литейный цех и просверлен по касательной к стенке внутренней камеры, чтобы пламя закручивалось вокруг камеры и более или менее равномерно нагревало плавильный тигель. Я использую асфальтоукладчик или кирпич для поддержки часть горелки, выступающая из литейной, чтобы держать ее в горизонтальном положении.
Вот вид на литейный цех. Цоколь, сделанный из куска обожженного кирпича высотой в несколько дюймов, ставится на пол литейного цеха, а плавильный тигель находится наверху цоколя. Пламя горелки падает на цоколь и закручивается по внутренней камере. прогрев тигля достаточно равномерный. Тигли могут треснуть при слишком сильном перегреве в одном месте. Так что мне нравится, когда цоколь из печного кирпича принимает на себя основную тяжесть пламени горелки.
Иногда тигель прилипает к основанию и оба выпадают, когда я вынимаю тигель из литейного цеха.
Это, скорее всего, произойдет, если флюс стекает по внешней стороне тигля на поверхность.
дно тигля. Посыпание плинтуса небольшим количеством сухого песка помогает предотвратить их слипание.
На этой фотографии лучше видно, как горелка установлена по касательной к внутренней камере литейного цеха, создавая эффект завихрения, охватывающего пламя внутри литейного цеха и тигля.
В литейном цехе холодно, крышка не закрыта, так что пламя еще не все равномерно прогрело. Крышка помогает сохранить тепло и усиливает эффект завихрения.
Вот один из нескольких глиняно-графитовых плавильных тиглей, которые я купил для литейного производства. Я использую другую для каждого металла, который я плавлю. Я не уверен, что это действительно необходимо, но я придерживаюсь этого
в любом случае. Тигель стоит на постаменте из печного кирпича, который находится на полу литейного цеха. У меня были проблемы с прилипанием тигля к основанию, особенно если расплавленный флюс стекает по стенке тигля.
тигель и на плинтус. Я обнаружил, что насыпание небольшого количества сухого песка поверх плинтуса перед установкой на него тигля помогает предотвратить прилипание.
Вот набор щипцов, которые я сделал для подачи раскаленного тигля. Вы можете увидеть их в использовании в видеороликах, встроенных в эту страницу. Тот, что слева, предназначен для того, чтобы вставлять и вынимать тигель.
Литейный завод. Тот, что справа, предназначен для подъема и заливки тигля. Оба были сделаны в основном из стального лома. Еще один полезный инструмент — это что-то, чтобы снять шлак с верхней части
расплавленный металл. Я использую старую стальную шумовку, зажатую в губках Vicegrips, чтобы удлинить рукоятку и облегчить захват в громоздких перчатках. Длинные ручки обязательны для всех
ваши инструменты. Количество лучистого тепла от горячих тиглей поражает. Вы не можете приблизиться к ним, не рискуя получить серьезные ожоги. Часть ваших инструментов, касающаяся тиглей или
расплавленный металл также станет очень горячим и начнет проводить тепло по всей длине.
Так что чем длиннее ручки, тем лучше.
Мне нужно дать обязательный доклад о безопасности. Это опасно! Вам необходимы средства индивидуальной защиты, чтобы предотвратить серьезные травмы или даже смерть. Как минимум ваши средства индивидуальной защиты
должны включать в себя длинные и толстые кожаные перчатки, хорошо облегающие предплечья, защитную маску, кожаный фартук и кожаные сапоги для защиты от лучистого тепла, горячие ручки
и брызги расплавленного металла. Это минимум. Вы, вероятно, не можете переборщить с личной защитой. Маска или респиратор также были бы хорошей идеей для защиты ваших легких.
от паров, выделяющихся при плавке некоторых металлов. Также обратите внимание на свое окружение. Это не то, что вы хотите делать на деревянной террасе или рядом с большим количеством сухой травы или в другом месте.
горючий материал. Лучистое тепло или брызги металла могут стать причиной возгорания. Кстати, о брызгах металла. Будьте осторожны, добавляя металлолом в горячий слиток, полный расплавленного металла.
Брось это
осторожно, чтобы избежать разбрызгивания. Кроме того, если на ломе есть влага, может произойти паровой взрыв, когда вы бросите его в тигель, что может разнести расплавленный металл по всему телу.
ты и окружение. Всегда рекомендуется предварительно нагревать лом в верхней части литейного цеха, чтобы убедиться, что он полностью высох, прежде чем добавлять его в горячий тигель.
Вот фото двух разных флюсов, которые я использую. Я использую буру для плавки латуни и бронзы. Я использую светлую соль Мортона для плавки алюминия. Это плавящиеся потоки, которые плавятся и плавают поверх
поверхность расплавленного металла, предохраняющая его от окисления воздухом. Существуют и другие виды флюсов, которые можно использовать для дегазации металла перед литьем. Я еще не исследовал их использование.
Несколько пузырьков газа размером с крошечное отверстие в отливках, которые я делаю, на самом деле не проблема. Плавящиеся потоки действительно помогают. Количество окалины уменьшается, а металл становится блестящим и чистым.
на кастингах.
Старые добрые формочки для кексов пригодятся для отливки слитков. Я расплавлю разное. старый алюминиевый лом или кучу латунных гильз и деталей сантехники, и снять неприятный шлак и грязь,
затем отлейте хорошие чистые слитки в форму для кексов для использования в будущих проектах. Также любой металл, оставшийся в тигле после отливки, выливается в формы для кексов для изготовления слитков.
для будущего использования. Просто помните, что формочки для кексов должны быть стальными или чугунными, чтобы выдержать высокую температуру. Мне нравится распылять на колодцы немного аэрозольной графитовой смазки. Это делает
слитки выпадают каждый раз.
Вот три хороших, чистых латунных слитка общим весом почти три фунта, сделанных путем переплавки латунных гильз. Оболочки были грязными с большим количеством
остатки пороха, коррозия и капсюли из какого-то другого металла. Все это было снято с расплавленного металла вместе с окалиной, оставив чистоту и блеск.
латунь для использования в будущих проектах.
Вот несколько алюминиевых слитков, отлитых в форме для кексов. Люди спрашивают, почему я занимаюсь изготовлением слитков, а не просто переплавляю необходимое количество металлолома, когда хочу отлить
что-нибудь. Есть несколько причин. Во-первых, металлолом обычно не очень эффективно заполняет тигли. Это всевозможные неуклюжие формы и полные пустот.
Может потребоваться много времени, добавляя шихту за шихтой лома в тигель понемногу, чтобы все это расплавить и заполнить тигель до приличного уровня расплавленным металлом.
Слитки гораздо лучше заполняют тигель и быстрее расплавляются. Я могу перерабатывать металлолом в слитки, когда у меня есть свободное время, и быстро переплавлять слитки, когда я нахожусь
спешить с завершением проекта.
Во-вторых, металлолом имеет тенденцию быть грязным. Я могу многое очистить, расплавив его с соответствующим флюсом и сняв шлак. Затем я могу отлить слитки хорошего чистого металла
Которые я запасаю для будущего использования.
Я могу взвесить количество металлических слитков, которые мне понадобятся для проекта, и знаю, что они расплавятся до известного объема металла с очень небольшими затратами.
потеря к шлаку.
Хорошо, хватит о том, как построить литейный цех и все необходимое вспомогательное оборудование. а что с ним можно делать кроме литья слитков? Как насчет потерянного литья пенопласта? Мой первый
проект отливал какую-то большую букву Ls. Эта фотография
изображена большая буква L, вырезанная из пенопласта. Я хотел сделать большую букву L для своей подруги на день рождения, так как ее имя начинается на букву L. Я вырезал букву L из блока пенопласта на своем ЧПУ.
маршрутизатор.
Здесь я приклеил литник из обрезков пенопласта на заднюю часть L. Я набил деревянную форму несколькими дюймами влажного песка и выровнял поверхность. Затем
Я положил букву L лицевой стороной вниз на песок так, чтобы литник торчал вверх.
Здесь пенопластовая форма была зарыта в более влажный песок и плотно утрамбована.
Литник так и остался торчать из песка. Я нашел опытным путем
что лучше всего уплотнять песок таким образом, чтобы оставить низкую точку вокруг литника и выше вокруг стенок опоки. Это помогает расплавленному металлу стекать в отверстие
поскольку литник испаряется и предотвращает его слипание с деревянной коробкой формы и ее сжигание.
Здесь расплавленный алюминий заливают в форму. Было много дыма и пламени, когда пена испарилась и была вытеснена алюминием. Я нагрел алюминий сильнее, чем мог бы быть нормальным для литья. Алюминий необходимо нагреть намного выше его точки плавления, потому что он должен быть достаточно горячим, чтобы испарить пену, и оставаться достаточно жидким после этого, чтобы полностью заполнить образовавшуюся пустоту. Алюминий, только что нагретый чуть выше точки плавления, может начать затвердевать, прежде чем полностью испарится пена.
Осталось подождать, пока металл полностью затвердеет, прежде чем пытаться извлечь деталь.
Вот я вытряхиваю отливку из песка.
Я был очень взволнован, увидев, что у меня действительно получился сносно выглядящий L с первой попытки. Я подозревал, что это просто
повезло новичку, но потом я сделал это снова, и это сработало так же хорошо. Я сделал две буквы L и закончил более красивую из двух, оставив другую в запасе на случай, если
Я как-то напортачил.
Здесь я охладил отливку в воде, чтобы сделать ее достаточно прохладной, чтобы с ней можно было обращаться. Литник и большой кусок лишнего металла все еще прикреплены к задней части L. Литье
также загрязнен сажей, образующейся при испарении и сгорании пены.
Вот фото грубой отливки после обрезки литника и остатков алюминия. Поверхность имеет грубую песчаную текстуру, но удивительно хороша своей простотой и легкостью.
легкий процесс потери пены.
Вот фотография L после всего лишь нескольких минут шлифовки на моей ленточной шлифовальной машине с грубой зернистостью, чтобы сгладить шероховатую текстуру песчаной отливки.
Мой план состоял в том, чтобы очистить его на всех поверхностях.
с грубой зернистой лентой, а затем пройти через все более мелкую зернистость, чтобы получить красивую поверхность. Даже через несколько минут с грубой лентой это действительно
начинает хорошо выглядеть.
Вот фотография готового L, который гордо стоит на полке в офисе моей подруги. Она любила это. Я тоже очень доволен тем, как все получилось.
Хорошо, неплохо для первых попыток литья по газифицируемым моделям. Пришло время сделать что-то более сложное. См. ниже.
Следующим моим настоящим литейным проектом было изготовление деталей для зеркальной камеры телескопа. Мне нужно было сделать треугольный кусок алюминия с ответвлениями на каждом углу. На этот раз я вырезал форму из пенопласта.
из пенополистирола толщиной 3/4 дюйма (Styrofoam). Я добавил три литника и три стояка из трубочек из-под газировки, чтобы отводить газы от испаряющейся пены.
Я использовал термоклей
чтобы склеить детали. Затем я намазал расплавленным воском различные области, чтобы сгладить форму и заполнить пустоты. Как и в случае с L выше, я сделал
два из них, чтобы гарантировать, что я получил по крайней мере один хороший. Дизайн двух форм немного отличался. Так что кастинг на фотографиях ниже выглядит не совсем так, как на этом фото.
Я закопал форму в сухой песок так, чтобы литники и стояки торчали над уровнем песка. Да, для этой отливки я перешел на сухой песок. Я нашел этот сухой песок работает так же хорошо, как и влажный песок, и с ним легче работать. Он заполняет все пустоты вокруг формы без необходимости сильно утрамбовывать ее. Затем я залил алюминий в одну из литники. Это сработало лучше, чем я ожидал.
Пенополистирол намного менее плотный, чем другой пенопласт, который я использовал, но имеет более грубую текстуру. Будучи менее плотным, горячий металл легче испаряется и вытесняет его, что позволяет создавать
более крупных и сложных отливок, но за счет более грубой обработки поверхности.
Я действительно не забочусь о чистоте поверхности в этом приложении.
Вот отливка, только что извлеченная из песка, еще горячая, с литниками, подступенками и лишним металлом.
Вот посмотрите с другой стороны. Он покрыт сажей и к нему прилипло много песка, но в остальном это почти идеальная копия плесени из пенополистирола.
Вот отливка после того, как проволока отряхнула налипшую на нее сажу и песок. Детализация, запечатленная в процессе литья, потрясающая. Текстура оригинальной формы Syrofoam
хорошо видно на полноразмерном изображении. Я не мог быть счастливее.
Здесь от отливки срезаны литники, стояки и лишний металл. Эта фотография действительно показывает, насколько точно оригинальная текстура пенополистирола была воспроизведена при отливке.
Слева деревянный прототип зеркальной камеры телескопа. Справа — алюминиевая деталь, состоящая из треугольной отливки и квадратных трубок.
Это еще не сделано, но уже в пути благодаря моему самодельному литейному цеху и литью по газифицируемым моделям.
ОБНОВЛЕНИЕ: Вот вид практически готовой опорной рамы зеркала для зеркальной ячейки. Отлитая треугольная деталь является сердцевиной агрегата.
Он сидит вверх ногами на задней части зеркала, чтобы показать шесть точек опоры зеркала.
Каждая опорная точка имеет центральный установочный штифт и опорное кольцо, покрытое войлоком. Штифты входят в гнезда в зеркале. Пары опорных точек установлены на шарнирных рычагах так, чтобы
каждая точка будет поворачиваться и брать на себя равную долю нагрузки, поддерживающей зеркало.
Вот вид блока на правильном месте на задней части зеркала. Выравнивающие штифты вставляются в гнезда, отлитые в задней части стеклянного зеркала и опорных колец зеркала.
сидят на обтянутых войлоком опорных кольцах на раме. Мне это нравится. Стекло и алюминий идеально сочетаются друг с другом. Получилось именно так, как я все это себе представлял.
Следующим шагом является изготовление опорного кольца для треугольной рамы, которое завершит заднюю часть зеркальной камеры и позволит коллиматорным и стопорным винтам, а также пружинам сжатия против нижней части рамы. Я еще не решил, буду ли я пытаться отлить кольцо или скатать его из алюминиевой заготовки. Может быть, я попробую бросить его и посмотреть, как это пойдет.
Следите за дальнейшими приключениями в расплавленном металле. Я надеюсь, что эта информация поможет другим начать свои собственные проекты по плавке и литью металлов.
Как сделать домашний литейный цех своими руками — литье металла в домашних условиях
17 марта 2020 г. Отредактировано Загрузка… 5766 просмотров 16 мин чтение
Всем нравится создавать что-то своими руками.
Это заставляет вас чувствовать, что вы отвечаете за результаты, и вы испытываете чувство удовлетворения в результате самостоятельного завершения проекта. Вместо того, чтобы быть потребителем, вы можете стать творцом; вместо пассивного отдыха вы можете потратить свое время, используя свой творческий потенциал, чтобы активно что-то делать. Вам больше не нужно удивляться сложному оборудованию и литым предметам, вы можете очень легко создавать свои собственные металлические предметы на заказ дома в собственной литейной мастерской.
Да, у вас есть возможность не только создать собственную домашнюю литейную, но и сделать это по доступной цене. Как только вы закончите делать домашнюю литейную, вы будете знать, как плавить металл и отливать из него удивительный объект, который вы можете выставить на заднем дворе.
Создание литейного цеха в домашних условиях довольно просто, потому что в вашем доме, скорее всего, есть большинство компонентов, необходимых для строительства литейного цеха в доме и создания первой литейной формы.
Литье металлов — не так сложно, как вы думаете
Литье металлов — это вид искусства, которым люди исторически занимались на протяжении столетий и даже тысяч лет. Вопреки тому, во что некоторые могут поверить, это не слишком сложно, слишком сложно или невозможно, предназначено только для тех, кто обладает профессиональным опытом. Люди отливали такие металлы, как латунь, медь, алюминий, железо и даже сталь, в формы на протяжении сотен лет. Вы тоже можете это сделать – литье металла не требует высоких навыков.
Если вы умеете строить замок из песка, то можете и сами сделать форму. Кроме того, если вы можете включить чайник, чтобы вскипятить воду, вам не составит труда расплавить металл и отлить его в форму. Это так прямолинейно, на самом деле. Хорошо, может быть, лучше сравнить предыдущие проекты с использованием глины, но смысл остается прежним. Все, что вам нужно, это наши советы о том, как создать домашнюю литейную.
Зачем заниматься литьем металла дома?
Прежде чем мы приступим к литью металла в собственной хоббийной печи, мы должны рассказать вам, почему это занятие стоит того, чтобы им заняться в свободное время.
Создавать собственные металлические предметы не только весело и увлекательно, но и очень практично. Вместо того, чтобы покупать металлические компоненты или платить за чьи-то услуги, вы можете иметь определенную степень самодостаточности, когда у вас есть литейный цех. Например, если вам нужна определенная деталь для вашего автомобиля или мотоцикла, вы можете просто отлить ее в печь для хобби, что намного более экономично.
Не говоря уже о том, что после изготовления формы вы можете повторно использовать ее для отливки будущих металлических объектов, а любой неиспользованный металлолом можно использовать для последующих проектов. Следовательно, нет отходов, что делает его намного более устойчивым.
Самое главное, наличие домашнего литейного цеха позволяет вашему творческому гению и художественному воображению разгуляться и дать волю, так как вы полностью решаете, что вы можете сделать и как это получится. Нет никаких ограничений, с которыми вы столкнулись бы при использовании купленных в магазине компонентов.
Литейное производство в домашних условиях. Основные материалы и элементы
Топливо
Несмотря на то, что в современной литейной промышленности почти исключительно используется впуск горелки на природном газе, древесный уголь является стандартным топливом, используемым в домашнем литейном производстве, и ранее он был королем в металлургическое литье. Хотя вы также можете использовать горелку с баллоном с пропаном, имеет смысл придерживаться использования угольных брикетов. Они дешевле, за небольшую часть цены и почти всегда доступны в вашем местном хозяйственном магазине.
Кроме того, что древесный уголь недорогой и легкодоступный, его можно использовать в домашней литейной, где бы она ни находилась.
Более того, древесный уголь можно производить прямо на месте без необходимости покупать его в местном магазине. Все, что вам нужно сделать, это просто засыпать твердые деревянные столбы землей и дать им тлеть в течение нескольких недель изнутри. Вы можете легко создать свой собственный древесный уголь, чтобы питать свою литейную.
Самостоятельное выполнение работ не только помогает сэкономить, но и дает другие преимущества. Например, самодельный древесный уголь не дает связующих веществ, которые часто присутствуют в древесно-угольных брикетах, купленных в магазине. Эти связующие / агенты в конечном итоге блокируют поток воздуха в печи вашего домашнего литейного цеха.
Этот метод переработки древесного угля также приводит к образованию летучих и газообразных побочных продуктов, таких как окись углерода, древесина, метан, спирт и другие компоненты. Эти побочные продукты сами по себе могут иметь уникальную ценность как независимые продукты.
Печь – сердце литейного производства
Естественно, прежде чем приступить к разливке металла, вам потребуется мощная литейная печь, чтобы эффективно использовать топливо и изготавливать формы. Вы можете очень легко создать такую печь, используя металлолом за небольшую часть цены. Он будет похож на барабан с гибкой крышкой, облицованной огнеупорным литейным/огнеупорным бетоном толщиной примерно 50 мм или два дюйма.
Огнеупорные материалы термостойкие, способны выдерживать высокие температуры, оставаясь при этом стабильными. Например, огнеупорный литейный материал похож на бетон или цемент, и его можно приобрести в 25-килограммовых контейнерах, а затем объединить для создания постоянного литейного цеха простым добавлением воды.
В нижней части духовки также должна быть установлена трубка для подачи воздуха, оснащенная вентилятором с регулируемой скоростью потока для обеспечения тяги, необходимой для получения экстремального тепла. В качестве нагнетателя воздуха можно использовать воздушный компрессор или даже старый пылесос.
Перед созданием литейного цеха и поиском печи вам необходимо решить, насколько большими будут детали и металлические предметы, которые вы будете отливать в своем домашнем литейном цеху. Начинающему пользователю рекомендуется найти сосуд, похожий на стальной газовый баллон небольшого размера или небольшой пивной бочонок.
С их помощью вы легко соберете мощную и универсальную литейную печь подходящей высоты, подходящую для плавки большинства металлоломов.
Эта высокая печь сможет справиться со всеми потребностями литья и объектами, независимо от их необычной формы.
Изготовление и литье алюминия — наименее сложная литейная работа (по сравнению, например, с литьем железа, поскольку железо имеет более высокую температуру плавления). Это связано с низкой температурой плавления алюминия. Не говоря уже о том, что вы можете получить почти полностью расплавленные автомобильные поршни. Многие автомастерские даже позволили бы своим клиентам забрать их домой, и также стоит отметить, что они сделаны из сплава исключительного качества. Тем не менее, многие из них поставляются с прикрепленными шатунами, и стержни должны быть извлечены из расплавленного металла (вместе с содержащимися в нем черными компонентами) до отливки алюминия.
После подбора подходящего сосуда печи подготовьте его, срезав сначала крышку по верхнему шву. Кроме того, сделайте отверстие в его боку ближе к низу. Это отверстие или отверстие должно быть достаточно широким, чтобы в него можно было вставить подающую трубу диаметром около 30-40 мм.
Далее вкручиваем колено 90 градусов к внутреннему краю этого ниппеля, затем трубу нужно припаять к стенке канистры и колено должно быть направлено вверх. Теперь аккуратно проделайте отверстие в центре сегмента крыши. После того, как вы проделали отверстие, вы должны теперь припаять 50-миллиметровую трубу глушителя на место, чтобы труба немного выступала из-под края крышки. Затем прикрепите ручки, состоящие из коротких плоских отрезков 3 мм х 5 мм и отрезков трубы 15 мм и 150 мм, к бокам контейнера.
Хотя в этих инструкциях основное внимание уделяется литью алюминия, аналогичные шаги применимы и к литью других типов металлов, включая железо, латунь или медь. Конечно, разные вещи, такие как температура плавления, будут различаться.
Огнеупорная футеровка
Крышка, основание и внутренние стенки должны быть заполнены огнеупорным цементом или каким-либо другим огнеупорным материалом из-за очень высоких температур, возникающих в печи. Vitcas поставляет сухую огнеупорную литейную смесь марки 1700 в ведрах по 25 кг, которую необходимо смешивать с холодной водой.
Просто смешайте соответствующее количество огнеупорного бетона в соответствии с указаниями на вашем ведре, затем заполняя дно кувшина печи до тех пор, пока колено подачи воздуха (глубиной около 30-50 мм) не будет заполнено веществом доверху.
Теперь покройте внешнюю сторону меньшего сосуда небольшим количеством масла, чтобы облегчить его очистку после схватывания стеновой облицовки, и поместите его вертикально выше колена. Важным моментом является то, что футеровка стены сохраняет равновесие внутри барабана печи.
Затем приступайте к заполнению полости стены огнеупором, как вы сделали это на дне, утрамбовывая его при литье, чтобы предотвратить образование пузырьков воздуха. Закончите все аналогичным образом — переверните крышку и выровняйте ее по месту патрубка глушителя.
Процесс сушки огнеупора
Когда огнеупор станет сухим, разожгите небольшой огонь из древесного угля и продолжайте жечь огонь в течение как минимум 12 часов.
Изготовьте диск из просечно-вытяжного листа толщиной примерно 3 мм и шириной, достаточной только для того, чтобы поместиться в печь, затем добавьте питание в воздуходувку.
При необходимости используйте сварную пластину, муфту или отрезок велосипедной трубы внутри. Ваша литейная печь должна быть готова к созданию полезных домашних форм и предметов из расплавленных металлов.
Огнеупорное защитное покрытие
Рекомендуется использовать огнеупорное покрытие для окраски футеровки готовой смешанной циркониевой огнеупорной краской, которая предотвратит прилипание к ней расплавленного металла и изолирует внешнюю часть контейнера, что сделает процесс более безопасным. , более эффективным и улучшит производительность. Так как огнеупорное красочное покрытие готово к замешиванию, вам не нужно смешивать его с водой.
Что такое циркон?Циркон — огнеупорный материал, обладающий многими полезными свойствами, что делает его идеальным для использования во многих областях, включая литье металлов.
Во-первых, циркон продлевает срок службы любой поверхности, на которой он используется, что делает его идеальным материалом для защитных покрытий.
Циркон также идеально подходит для работы с расплавленным металлом из-за его низкой растворимости. Кроме того, циркон обладает низкой теплопроводностью, высокой стойкостью к тепловому удару и устойчив к коррозии. Сочетание всех этих характеристик делает его пригодным для использования в печах.
Литейная печь — Изоляция
Настоятельно рекомендуется надлежащим образом изолировать печь, обернув вокруг нее покрытие из керамического волокна или мат из стекловолокна с алюминиевым покрытием. Для еще большей производительности покройте покрытие из керамического волокна готовым защитным покрытием циркониевой краской. Сочетание этих двух продуктов обеспечивает максимальную изоляцию печи.
Опока для литьяЭто еще один элемент, необходимый для создания литейного дома в домашних условиях. Эту важную литейную деталь, опоку, вероятно, тоже можно построить самостоятельно.
Это просто открытая, состоящая из двух частей коробка, в которой находится песок, формирующий форму.
Конечно, толщина опоки (коп — название верхней части, а драг — название нижней части) зависит от масштаба отливок, которые вы собираетесь разливать, и между ними можно вставить небольшую четырехгранную щеку. различные компоненты, чтобы максимизировать глубину колбы, если это необходимо.
Чтобы сделать флягу самостоятельно, найдите прямое плоское дерево размером 100 х 25 мм, затем отрежьте восемь секций: четыре по 250 мм и четыре по 300 мм.
Теперь отрежьте восемь кусков по 50 мм и обработайте две коробки, закрепив доски с помощью клея и шурупов M60 x 30 мм. Чтобы сделать флягу большего размера, вырежьте уступ размером 6 мм x 15 мм внутри как тяги, так и валика, чтобы удерживать песок.
Сделайте наборы ключей для стенок фляги. Крайне важно, чтобы валик и перемычка последовательно совпадали с заподлицо, чтобы форма на линии разъема отделялась чисто.
Многие люди предпочитают использовать стержни или установочные штифты вместо конусных кнопок, поскольку при подъеме они не оставляют места для ошибки.
Для герметизации древесины используйте сильное гидроизоляционное средство.
Вам также потребуются формовочная скамья и загадка для конструирования, которые несложно достать. Загадка фактически представляет собой сито для почвы из хозяйственного магазина.
В конце концов, сделайте как минимум две доски-шаблоны, удалив листы фанеры немного большего размера, чем у чашки, а затем запечатав их с помощью герметика для дерева.
Остальные деталиВот некоторые другие компоненты, которые вам понадобятся для создания вашей первой формы.
Часть конического дюбеля 12 мм (должна быть 150 мм в длину)
Деревянная рукоятка молотка
Сглаживающий дюбель (12 мм x 150 мм) в качестве штифта
Малые лезвия и ложки для ножей
Железный стержень (крючок на одном конце, ручка на другом)
Чугунный тигель 150 мм (тигель)
Щипцы-ножницы
Линейка для выравнивания
Кисть для рисования из верблюжьей шерсти
Железные сковороды и железные горшки
Форма для выпечки (не должна быть алюминиевой)
Небольшая прямоугольная форма для хлеба
Скиммер с ручкой для стержня длиной 2 фута
Песок для литья
Рэпер
Угловая шлифовальная машина
Как сделать свою первую металлическую форму?
Теперь вы готовы изготовить небольшую форму.
Поместите угольные брикеты на панель в нижней части печи, зажгите их и включите воздуходувку. Заполните тигель металлическим ломом, таким как алюминий, медь или железо. Сталь может быть не лучшим вариантом для литья металлов из-за ее очень высокой температуры плавления по сравнению с другими металлами (хотя железо следует на втором месте с его высокой температурой плавления).
Вставьте тигель в печь с горячими углями и закройте крышкой. В период ожидания расплавления сплава разложите в своем формовочном столе около 25 литров песка и периодически распыляйте на него капли воды. Вы также должны продолжать подбрасывать его двумя деревянными брусками, чтобы добиться сухой и пастообразной консистенции, которая позволяет ему оставаться целым при сжатии, но аккуратно ломаться при отпускании (вам, вероятно, придется немного потренироваться, прежде чем вам придется сжимать ).
Еще лучше смешать песок примерно за 12 часов до заливки металла, чтобы его впитывающая способность обеспечивала пространство для равномерного распределения влаги.
Затем поместите форму на макетную доску внутри формовочного стола. Присыпьте его, встряхнув пемзу через носок.
Наденьте волокно на шаблон вверх дном и просейте песок в волокно с помощью загадки. Плотно упакуйте зерна вокруг материала для выкройки.
Затем заполните контейнер песком, правильно утрамбовав песок по углам. Тем не менее, убедитесь, что утрамбовываете его чуть более аккуратно по шаблону. Используя доску-шаблон, чтобы заставить песок втянуться, сделайте горизонтальное движение вниз.
Обрежьте излишки материала линейкой по краям волока и выпустите из формы, разбивая песок короткой острой проволокой для плечиков в различных местах над и под рисунком. Извлеките весь оставшийся песок, используя форму для хлеба.
Осмотрите тигель, чтобы узнать, расплавился ли металлолом/алюминий. Ярко-красный цвет означает слишком много тепла и то, что поток воздуха должен быть уменьшен, чтобы позволить расплавленному металлу кипеть во время отделки формы.
Затем вернитесь и поверните перетаскивание правой стороной вверх и присыпьте лицо шаблоном внутри.
Теперь аккуратно наденьте накладку на колесо. Поместите вертикальный штифт в самую толстую часть шаблона, поместите литниковый штифт в песок на расстоянии около 5 см от шаблона, держите решетку над перчаткой и выполните процедуры просеивания, утрамбовки и нанесения ударов, как и раньше.
Сделав это, выкопайте неглубокий сливной колодец глубиной примерно 25 мм и на расстоянии 25 мм от выступа литника с помощью ножа и отрежьте трубу вдвое короче от ямы до штифта. Выпустите воздух над шаблоном, осторожно удалите литниковые штифты и стояк, прижимая пальцами песок вокруг резервуара (будьте осторожны, чтобы какой-либо материал не попал в отверстие, оставшееся от штифта стояка). Теперь вы должны аккуратно отсоединить перетаскивание и справиться друг от друга.
Выкопайте бегунок от литника в сыпучем песке рядом с шаблоном, остановившись у промежутка (который является соединительной канавой, ведущей непосредственно к шаблону) и придавите песок, как и раньше. В некоторых ситуациях может использоваться более одного бегуна и ворот.
Затем протрите ножом тонкую пленку воды вокруг края шаблона и запланируйте извлечь начальную часть, сначала вкрутив небольшой шуруп для дерева в подходящую его часть, затем постукивая по шурупу вперед-назад и по кругу с помощью рэппер, пока рисунок не ослабнет и не поднимется легко.
Отремонтируйте форму, если она каким-либо образом повреждена, выдуйте всю глину из области оттиска и аккуратно замените колпачок, дважды проверив его посадку.
Теперь вы готовы к заливке, но сначала убедитесь, что вы покрыли выступающую деревянную скамью вокруг стекла песком.
Литье металлов в домашнем литейном цехе
Для начала откройте печь с помощью крюка и извлеките из тигля все частицы железа, затем стряхните шлак с верхней части расплавленного алюминия/другого металла (хотя старайтесь не слишком сильно потревожить расплав!) и вылить его в ожидающую железную емкость. Используйте крюк, чтобы вынуть тигель из духовки, поместите его в железную сковороду и крепко держите плоскогубцами.
Расплавленный металл нужно заливать в ванну и литник, пока он не выпадет из стояка. Оставшуюся алюминиевую жидкость необходимо вылить в форму для выпечки, чтобы получились слитки, которые вы будете переплавлять позже.
В ожидании отделения формы (охлаждение металлической отливки занимает 20-30 минут) необходимо повторно просеять весь излишек песка и найти для него подходящее место для хранения, которое позволит сохранить его герметичным и безопасным для последующих проектов. Вы также должны сделать это для песка в полости формы после того, как литье было закончено. Теперь аккуратно и осторожно потушите огонь в печи и держитесь за остывшие угли, так как они упростят разжигание ваших последующих костров.
Наконец, вытащите металлическую отливку из полости формы и посмотрите. Не расстраивайтесь, если первые шаги будут несколько трудными. Вы можете проводить исследования с практикой, которая надежно подходит для прессования, фрезерования, прядения или какой-либо другой формы механической обработки.
Ну вот! Вы успешно создали свой первый металлический предмет в собственной домашней литейной. Вы, несомненно, будете учиться по ходу дела и улучшать свои навыки с практикой, но это простое руководство для новичков, которое поможет вам начать работу с металлическим литьем.
Соображения по охране труда и технике безопасности при литье металлов в вашем литейном цехе
Литье металлов может быть безопасным, но только в том случае, если вы соблюдаете необходимые меры предосторожности для обеспечения безопасного и бесперебойного выполнения всего процесса. Когда вы плавите металл, чтобы отлить форму в своем литейном цехе, вы должны быть усердными и методичными. В конце концов, вы же не хотите обжечься, не так ли?
Прежде всего, убедитесь, что вы носите защитные перчатки или любые другие средства защиты, такие как очки, на случай брызг. Вы также должны быть осторожны, чтобы не прикасаться к каким-либо горячим компонентам (особенно отливаемым металлам), присутствующим в печи, потому что вы можете сильно обжечься.
