Содержание
Температурные показатели, при которых плавится бронза, находятся в зависимости от ее состава. Чтобы самостоятельно производить литье изделий из этого материала, нужно оборудовать свое рабочее место всеми необходимыми приспособлениями и строго придерживаться технологических правил.
Разновидности сплавов
Бронза включает в свою основу медь и легирующие добавки (бериллий, свинец, алюминий, кремний и олово). Во всех ее сплавах присутствуют и такие компоненты как цинк, фосфор и пр. Помимо бронзы современная промышленная индустрия занимается изготовление и иных сплавов из меди — константан, копель, нейзильбер, мельхиор, латунь и т. д.
Количество и тип легирующих компонентов в составе бронзового сплава определяет его химические и физические характеристики, а также расцветку материала.
Марки сплавов бронзы, температура плавления которых лежит в пределах от 930 до 1140 градусов Цельсия, имеют свою маркировку. По химическому составу сплавы на основе бронзы классифицируются на:
Сочетать олово с медью для получения бронзы люди научились очень давно. Олово делает материал крепче, а также уменьшает его температурные показатели плавления. Ярким примером данной разновидности сплава считается колокольная бронза. В ней содержится двадцать процентов олова и восемьдесят процентов меди. Однако изделия, сделанные на основе колокольной бронзы, характеризуются высокой хрупостью.
Бронзы безоловянного типа, как видно из названия, не имеют олова в составе. Такие сплавы сегодня выделены в отдельные категории бронз:
Бериллиевые — наиболее крепкие, многими характеристиками превосходят сталь;- Кремне-цинковые — обладают повышенной стойкостью к стиранию (преимуществом таких бронз данной группы считается и то, что будучи расплавленными они имеют высокую текучесть);
- На основе алюминия и меди — отличаются высокой антикоррозийной защитой и прекрасными антифрикционными качествами.
В настоящее время наибольшее распространение имеют бронзы, в состав которых добавлено олово. Для целей маркировки материала независимо от состава применяется обозначение «Бр», после которого указаны используемые добавки и их содержание в материале. Для примера можно произвести расшифровку бронзы «БР ОЦСНЗ-7−4−2-. В этом оловянном сплаве содержится олово, цинк, свинец и никель. Цифры обозначают их процентное содержание в бронзе. Состав любой марки бронзы может содержать и иные элементы, имеющие следующие обозначения:
- А — алюминиевые сплавы;
- Б — сплавы на основе бериллия;
- Ж — обыкновенное железо;
- К — кремниевый элемент;
- Мц — обычный марганец;
- Ф — фосфор.
Литье в домашних условиях
Для самостоятельной отливки изделий из бронзы, находясь в домашних условиях, необходимо обеспечить подходящие условия. Самые важные момент — эффективная вентиляция в помещении и надежные средства пожарной безопасности. В том случае, если вам нужно сделать небольшие бронзовые изделия, то работу можно выполнить в небольшом помещении. Для габаритных же конструкций лучше воспользоваться гаражом или цехом. Стоит отметить, что напольное покрытие в рабочем помещении обязательно должно быть сделано из какого-нибудь негорючего материала.
Для того чтобы расплавить бронзу, невозможно обойтись без специальной муфельной печи. Будет отлично, если оборудование будет иметь встроенный регулятор температурных показателей нагрева. В том случае, если у вас нет возможности воспользоваться такой печью, то в домашних условиях можно применять обыкновенный горн.
Помимо печи, которая может расплавить металлический сплав, для отливки бронзовых изделий понадобятся:
- Тигель — чугунная или стальная емкость с носиком (для разливки материала в формы и плавления);
- Специальные щипцы, которыми тигель будет извлекаться из муфельной печи;
- Крючок;
- Форма для отливки;
- Уголь из древесины, который будет выполнять функции топлива (при использовании горна для плавления).
Итак, процедура отливки производится по следующей схеме:
Металлический сплав, который нужно расплавить, измельчить и уложить в тигель.- Тигель помещается в печь и нагревается до необходимых температурных показателей.
- После расплавления металлического сплава в тигеле его еще в течение четырех-пяти минут прогревают в печи. Это нужно для той цели, чтобы материал стал максимально текучим и заполнил всю отливочную форму.
- Тигель, в котором находится расплавленный металлический сплав, извлекается из печки с помощью щипцов и крючка.
- Металл в жидком состоянии посредством специального отверстия отливается в форму. При исполнении этой процедуры необходимо контролировать, чтобы струя не была прерывистой и слишком тонкой.
Отливочную форму нужно заранее правильно подготовить, как следует прокалив ее внутри печи. Для этого печь нужно довести до температуры в 600 градусов и лишь после этого следует помещать в нее форму. Далее температурные показатели необходимо увеличить до 900 градусов и подержать в печи форму в течение двух-четырех часов. Чем больше размеры формы, тем дольше ее нужно держать в нагретой печи.
Особенности заливки
В том случае, если расплавленный металлический сплав отливается в крупную форму, то его массы хватит для вытеснения накопившегося воздуха. Если же для отливки применяются маленькие формочки, то следует прибегнуть к специальным технологическим методам.
Формы в этом случае помещаются в центрифуги, которые функционируют от электрического или же ручного привода. В процессе вращения формируется центробежная энергия, обеспечивающая равномерное распределение металлического сплава по внутренней поверхности формы. Однако эта технология эффективна лишь в той ситуации, если металлический сплав еще жидкий, а не застывший.
После завершения отливки и остывания материала изделие извлекают с помощью обыкновенных приспособлений (щипцы и крюк). Необходимо запомнить, что поверхность недавно извлеченных конструкций не может похвастаться высоким уровнем качества, потому их нужно подвергнуть специальной механической обработке.
Изготовление отливочных форм
На уровень качества получаемых изделий влияет и правильность формы для литья, которая позволяет наделить изделие необходимыми геометрическими параметрами и конфигурацией. Для создания форм зачастую применяют специальный инструмент — опоку. Опока, размеры которой должны быть приблизительно в полтора раза больше габаритов готовой конструкции, включает в свой состав нижний ящик и верхнюю рамку.
Части приспособления могут быть соединены друг с другом с помощью боковых фиксаторов.
Состав стандартной смеси для формовки включает:
- Глину;
- Мелкофракционный песок;
- Каменную пыль.
При смешивании этих составляющих получается однородная смесь. Чтобы сделать форму, вам также не обойтись без модели из древесины или иного достаточно мягкого материала.
Изготовление самой формовочной конструкции исполняют следующим образом.
Внутрь нижнего ящика опоки помещается смесь для формовки, которую нужно немного утрамбовать.- В приготовленный состав укладывают модель, которую нужно заблаговременно покрыть порошковым графитом или тальком.
- К нижней части опоки прикрепляется верхняя рама, после чего она засыпается формовочным раствором. Перед тем как производить засыпку, нужно сделать отверстие для будущего литника. Для этого можно воспользоваться специальной конической пробкой.
- После того как формовочная смесь будет утрамбована, форму необходимо разделить надвое. Для этого можно воспользоваться любым острым приспособлением.
- Финальная стадия предполагает устранение дефектов и выравнивание неровностей.
Сделанную форму нужно просушить, лишь после этого ее можно использовать.
Технология отливки
Для того чтобы сделать сложную конструкцию или высококачественную деталь, можно воспользоваться и иным способом, который предполагает использование модели, сделанной из легкоплавких материалов. В такой ситуации для изготовления отливочной формы можно воспользоваться парафином или воском. Эта модель просто выплавляется и помещается в кипяток.
Для обеспечения точности геометрических характеристик и форм модели можно применять готовое изделие. С помощью него получают форму из гипса, которая будет использована для отливки точной копии.
Тем, кто следит за моим блогом, рад сообщить, что я продолжаю трудиться над созданием домашнего производства, и у меня есть некоторый прогресс.
В этот раз я расскажу вам о моей третьей по счету печи для плавки алюминия. Первая была муфельная электрическая печь. В ней я успешно плавил алюминий, но в малых количествах. Второй моей печкой стала печь для плавки алюминия на угле. В ней мне удалось расплавить почти полный чугунный котелок алюминия (около 4 литров). Отливка получилась килограммов на 5, но для выплавки такого количества алюминия я потратил около двух ведер каменного угля, что очень много, если посчитать все по-умному.
Я полностью пересобрал плавильную печь на угле, сделал ее более компактной, сварил для нее металлический каркас и купил чугунный колосник, начал делать нормальный вентиляторный наддув, построил навес и сделал вытяжную трубу 5 метров, а также вытяжку как у кузнечного горна. Но из-за ошибок в прикидках вытяжная система не заработала правильно, и я немного приуныл.
А потом взял, и решил построить печь для плавки алюминия на газу! Решение такое было обусловлено стремлением к максимальной эффективности, минимальной стоимости и удобству в эксплуатации. Газовую печь, в отличие от угля, не нужно разжигать. Ей не нужна вытяжка. Она получается компактная и транспортабельная. Кроме того, тепловые потери в ней сведены к минимуму благодаря герметичности конструкции.
Я не стал замахиваться на домну с выработкой в сотни литров расплава, а решил, что мне вполне хватит до 1,5 литров алюминия (4 кг). Главное, чтобы плавилось быстро и дешево. 1 литр газа сейчас стоит 18 рублей. Где-то читал, что израсходовав 12 литров газа можно расплавить до 40 кг алюминия. Выходит, что 1 литра газа должно хватить на 3 кг алюминия, т.е. по 6 рублей за 1 килограмм алюминия.
Газовая печь для плавки алюминия в моем исполнении сделана из бачка гидро-аккумулятора на 24 литра. Его можно легко купить в любом магазине с насосным и отопительным оборудованием. Цена около 2000 рублей. Верхнюю крышку аккуратно спиливаем болгаркой — крышка нам еще понадобится. Верхней я считаю ту часть гидро-аккумулятора, к которой на винтах крепится дюймовый вход. Винты эти я открутил и вынул резиновый баллон.
В нижней боковой части бака высверливаем отверстие Ф50 мм, смещенное относительно центра где-то на 25 мм, и ввариваем в него металлическую трубу Ф50 мм. В нее мы будем вставлять газовую горелку. Смещение нужно для того, чтобы пламя входило в рабочую камеру печи для плавки алюминия по касательной, и закручивалось в спираль, огибая плавильный тигель.
Всю внутреннюю поверхность бака и крышку я обмазал слоем гипса в 1 см толщиной. Гипс я смешивал маленькими порциями с добавлением пары-тройки щепоток стекловолокна, которое должно дать гипсу некоторую армировку. Это стеклолволокно я случайно заметил в строительном магазине. Продается в маленьких пластиковых контейнерах (как морская капуста) по цене около 300 рублей за баночку. Дороговато, но застывший гипс отходит от смесительной емкости цельной коркой, значит стекловолокно работает. Зачем обмазал все гипсом? Подумал, что он даст некоторый теплоизолирующий эффект. Асбест весь я потратил на муфельную печь, да и канцероген он — зараза! А гипс — экологично. Пора и о здоровье подумать
Пока сохло гипсовое теплоизоляционное покрытие, я занялся дроблением шамотного кирпича. Мне повезло, потому что мне попался сыпучий легковесный. Попавшийся мне твердый огнеупорный кирпич я раздробил с большим трудом! Дальше старался дробить только легковес! Зачем я вообще начал дробить кирпич? Дело в том, что я хотел получить идеальную округлую поверхность внутренней камеры плавильной печи. Смысл в том, чтобы языки пламени плавно огибали камеру, закручиваясь в спираль. Чем больше неровностей на внутренней поверхности камеры, и чем дальше она от округлой формы, тем сложнее будет пламени распространяться в рабочей камере. Хотя некоторые люди складывают кирпичи шестигранником и обвязывают/заливают их, и также успешно плавят. Но мне было не лень покрошить кирпичи, поэтому я это сделал
Итак, толченый шамотный кирпич готов. Берем обычную канализационную трубу диаметром 100 мм и вставляем в середину бака. Замешиваем специальную огнеупорную смесь для кладки печей и каминов до состояния жидкой сметаны (можно влить туда крышечку жидкого стекла), и добавляем туда толченый кирпич. Итоговый бетон должен получиться довольно крутым, чтобы уже не тек, с трудом перемешивался и на вид был даже слегка суховатым. Этим бетоном начинаем закидывать между стенками металлического бака и канализационной трубы. Мешать нужно в несколько заходов (потому как такой бетон за раз не смешать как следует), и каждый последующий слой довольно интенсивно трамбуется деревянным брусочком. Смесь эту я также нашел в строительном магазине. Она так и называлась — «Смесь огнеупорная до 1600° С» Также эту смесь иногда продают под названием «Мертель шамотный» МШ- и какие-то циферки, но такого я не нашел.
После заливки бетоном эта смесь будет очень-очень долго сохнуть. Первые пару дней вообще не особо заметно, что что-то сохнет: смесь все также пластична и проминается пальцем. На упаковке написано, что застывает через 36 часов, а полное высыхание через 14 дней. Я на третий день не выдержал, и потащил сырую обжигать. Обжигал газовой горелкой. Сперва попробовал на крышке. Грел-грел. Смотрю — начала светлеть! Ура, вода испаряется! Попробовал пальцем — стала довольно твердой В общем, обжег сразу всю печку и снаружи и внутри — ничего не потрескалось и не осыпалось, а напротив — довольно неплохо затвердело.
А про газовую горелку нужно писать отдельный пост! Все дело в том, что собрать горелку очень просто, а вот заставить ее правильно работать — та еще задачка, особенно если это горелка для газового горна или плавильной печи, где горение происходит в закрытом объеме. Итак, вот моя горелка для газового горна. Изучайте!
- Правила форума
- Просмотр новых публикаций
Пройдя короткую регистрацию , вы сможете создавать и комментировать темы, зарабатывать репутацию, отправлять личные сообщения и многое другое!
Простой горн на угле Горн для нагревания и плавки металлов за пару часов.
- 3 Страниц
- 1
- 2
- 3
- →
- Вы не можете создать новую тему
- Вы не можете ответить в тему
#1 
romka10.06
- Изобретатель
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 270
- Регистрация: 27 May 11
Убираясь во дворе после ремонта дома набрал два десятка красного кирпича, и возникло желание попробовать сделать горн, тем более давно мечтаю освоить алюминиевое литьё, а тут как надо куда-то старый кирпич девать.
Земля у нас – чуть копни и глина пойдёт, ну вот я копнул, ком глины выковырял, в тазике размял с водичкой, сложил два кирпича в длину, параллельно на расстоянии 100мм ещё два кирпича, получился типа коридорчик, сверху положил толстый слой глины и вдавил поперёк коридорчика 6 толстых гвоздей с зазором 5 мм, вот и колосник готов! Ещё четыре кирпича колодцем на всю эту конструкцию, получилась топка, один конец коридорчика (теперь он стал поддувалом и зольником по совместительству) закрыл половиной кирпича, второй кулером от горелого блока питания компьютера.
Взял старый аккумулятор от UPS, подключил кулер, накидал угля что для шашлыка продаётся, кусок газеты под низ и поджёг. Оно как загудит, как разгориться! Я колодец нарастил ещё четырьмя кирпичинами, и одной сверху прикрыл как крышкой, там внутрях всё до светло- желтого свечения нагрелось. Я туда алюминиевую ложку кинул, она не продержалась и 30 секунд, быстренько сьёжилась и утекла! Я такого восторга давно не испытывал За час из всякого хлама такая прикольная весчь вышла. К сожалению фоткать не получилось, руки в глине или саже постоянно.
Это меня вдохновило на постройку более основательного сооружения, вчера пошёл в ближайший магазин стройматериалов, купил 10 штук печного кирпича, 10 шамотного, огнеупорной гллины и чугунную колосниковую решётку, всего на 600 рублей.
Сложил на куске плоского шифера новый горн, тока вентилятор старый взял, выпросил у знакомого ведро каменного угля ( древесный дорогой зараза и быстро тает, прям на глазах) и разжёг всё это дело, ну естественно горит, куда ему деваться. На всё про всё, вместе с походом в магазин два часа потратил. 
вот вентилятор, он маловат, я с боку щель бумажкой заткнул для герметизации 
Взял кусок старого автомобильного амортизатора, тот что с дном, напихал в него алюминиевой проволоки, алюминиевых радиаторов от компьютерного БП (откуда вентилятор добыл) и пихнул в нутрь, прикрыв по бокам остатками кирпича. 
Когда всё это дело расплавилось и засияло ярким жёлтым светом (минут 10 грелось) я в мокрой глине проковырял пальцем ямку, я конечно понимаю что так делать негоже, надо и алюминий с флюсами варить, и тигель должен быть внутри стерильный и обмазан жидким стеклом с мелом, и форма должна быть высушена и подогрета градусов до 200 хотя бы
На всякий случай надел старую куртку, плотные рукавицы, очки (жидкий металл+мокрая глина=летящие металлические брызги, это я ещё в детстве проходил на свинце), и на вытянутой руке вылил содержимое импровизированного тигля в ямку. 
К моему удивлению заливка прошла без выброса металла, покипело немного и всё замерло, ну я подождал минутку и давай выковыривать гвоздиком – Фигушки, с наружи всё застыло, а при попытке приподнять отливку, она сползла с гвоздика противным морщинистым комком Ну я остудил это дело и скорее за болгарку – срез посмотреть, где они, эти трудновыводимые литейные поры с которыми безуспешно борются любители алюминиевого литья.
Ничего особо страшного невооружённым глазом не увидел, вполне пригодный к моим потребностям металл!
http://rutube.ru/tracks/5729089.html
Буду пытаться теперь что-нибудь стоящее отлить, цилиндр к паровой машине может быть. Как сделаю выложу фотки.
Так что всем самоделкиным живущим в частном секторе или на даче, рекомендую построить горн, затрат никаких, а польза немалая может быть, как часто какой-нибудь корпус отлить надо, или ножик оковать – закалить, отжечь закалённую сталь.
А сколько удовольствия от самого процесса, так тут и говорить нечего!
