Литье латуни в гипсовые формы

Литье бронзы и латуни: особенности технологии и этапы процесса

Литье бронзы позволяет изготавливать изделия, отличающиеся исключительной декоративной привлекательностью.

Технология литья из данного сплава, основу которого составляет медь, известна на протяжении многих веков, но и в наше время она продолжает совершенствоваться.

Внешний вид бронзовых изделий говорит об кропотливом труде мастера, превращающего безликий металл в художественное произведение

Общая характеристика металла

Бронза – это сплав меди в сочетании с оловом, реже в качестве дополнительного элемента используется кремний, свинец или алюминий. В зависимости от процентного соотношения металлов бронза приобретает различный цвет.

Базовые показатели этого материала обусловили его широкое применение в различных направлениях. Бронза отличается следующими свойствами:

• высокая прочность;
• износостойкость;
• низкий уровень коррозии;
• простота обработки;
• паростойкость;
• высокая тепло и электропроводность;
• устойчивость к различным повреждающим факторам. К ним относится и влияние окружающей среды.

По сравнению с другими аналогичными сплавами бронза отличается особой прочностью и стойкостью. Температура ее плавления 1000–1100 градусов.

Специалисты по работе с металлом используют два варианта бронзы: с содержанием олова и без него. Ко второй группе относятся такие типы бронзы:

• свинцовый – обладает высоким уровнем стойкости и устойчивости;
• бериллиевый – этот сплав характеризуется наибольшей стойкостью и прочностью, превосходя показатели стали;
• кремниецинковый – обладает наиболее высокой текучестью в расплавленном состоянии;
• алюминиевый – наиболее стоек перед различными раздражителями, особенно химическими.

Несмотря на хорошие показатели, оловянный тип бронзы получил самое широкое распространение. Особенностью бронзового литья является небольшой процент усадки, поэтому его часто используют для изготовления деталей, требующих точного соблюдения размера.

Поэтому такие изделия после отливки нуждаются в минимальной обработке, так как они имеют гладкую поверхность и четкие контуры. Это качество металла проявилось и в художественном литье, а также в отрасли машиностроения для изготовления различных деталей.

Открытие крупного предприятия

Если есть опыт работы с металлом и начальный капитал для приобретения оборудования, то можно открыть крупное предприятие по литью бронзовых изделий. Примерный бизнес-план завода будет обязательно содержать следующие пункты:

• Приобретение отражательной печи — оборудование применяется для плавки металла. В качестве топлива могут быть использованы: газ, электричество, дизельное топливо. Примерный расход энергии составляет 30 кВт/ч. Загрузка печи — до 1 т. Производительность отражательной печи составляет до 600 кг/ч.

• Кокильный станок — используется для отливки изделий из бронзы. Для изготовления художественных изделий в промышленных масштабах могут использоваться 2 вида станков:

1. Однопозиционный — применяется для изготовления бронзовых предметов, которые не имеют обратных углов. Форма в станках этого типа открывается только в одну сторону.
2. Многопозиционный — форма в таких устройствах может открываться в разных направлениях, поэтому такое оборудование больше подходит для отливки сложных бронзовых изделий. Потребляемая мощность станков обоих типов составляет около 2,5 кВт.

• Аренда помещения — является значительной статьёй расходов. Учитывая специфику использования оборудования рекомендуется самостоятельно построить помещение, где будет установлено оборудования для литья.
• Зарплата работникам — На большом предприятии по изготовлению художественных изделий из бронзы не обойтись без привлечения грамотных специалистов, поэтому объём ежемесячных отчислений в фонд заработной платы также будет значительным.
• Регистрация ООО или ИП — перед началом бизнес-деятельности потребуется обязательное оформление необходимых документов. Зарегистрировать предприятие можно за небольшую сумму денег, если заниматься решением этого вопроса самостоятельно, но при легальном способе ведения бизнеса потребуется также выплачивать налог на прибыль и различные социальные отчисления в пенсионный фонд и ОМС.
• Коммунальные расходы — в процессе художественного литья тратится большое количество энергии, поэтому оплата коммунальных расходов завода по изготовлению бронзовых изделий будет исчисляться десятками тысяч рублей в месяц.

• Покупка металла — Приобретение металла для плавки будет основной статьёй расхода в течение всего времени работы предприятия по изготовлению художественных изделий, но следует понимать, что цена расходных материалов будет заложена в окончательную стоимость изделия и при правильно налаженном процессе сбыта, доход от реализации такой продукции также будет значительным. Купить бронзу для литья можно у поставщиков занимающихся реализацией сырья. Возможно приобретение как оптовых партий, так и небольшого объёма металла для домашнего изготовления продукции.

Стоимость комплекта оборудования, состоящего из отражательной печи и кокильного станка составляет около 6 млн. рублей, кроме расходов на приобретение оборудования потребуется также построить или арендовать помещение.

Исходя из приблизительных расчётов на открытие крупного предприятия потребуется единовременно затратить не менее 7 млн. рублей. Ежемесячные расходы на поддержание производственного процесса будут также велики и составят не менее 500 000 рублей.

Несмотря на высокие издержки полная окупаемость предприятия возможна в течение 2 — 3 лет, но только при условии грамотно разработанной стратегии реализации готовой продукции.

:

Выбираем оборудование для гибки арматуры.

Какой купить лазерный гравер с ЧПУ?

Технология порошковой покраски своими руками в домашних условиях.

Технология изготовления художественных изделий из бронзы

Художественное литье из бронзы является популярным способом изготовления различных предметов интерьера:

• статуэток;
• сувенирных часов;
• гербов;
• письменных наборов.

Набор для письма из бронзы

Процесс литья бронзы трудоемкий и многоэтапный, но изделия из него отличаются хорошим внешним видом и качеством и поэтому пользуются популярностью.

Перед тем как изготовить то или иное изделие необходимо создать эскиз будущей конструкции. Эта работа выполняется художником и дизайнером. Разработанный ими рабочий чертеж является основанием для изготовления отливной модели, по которой будет формироваться опечатка будущего изделия.

Литье латуни в гипсовые формы — Справочник металлиста

Гипс полугидрат CaSO4в смеси с полуангидридом веществаγCaSO4используется для отливок из цветныхсплавов, а так же для изготовлениямоделей и модельных плит, для небольшихотливок изготавливают смесь из 20% гипса,80% асбеста + воды. Механизм образованияпрочности – гидратация (чем большеасбеста, тем меньше берут воды).

Длятонкостенных отливок с тонким рельефоми чистой поверхностью рекомендуютвместо асбеста мелкозернистый порошоккварца, такая смесь более прочная, чемцементная и имеет низкую газопроницаемость,поэтому ее проплавляют в автоклавахпри давлении 2 МПА в течение 8 часов,после чего сушат 10-20 часов. Для повышениягипсовых смесей в них можно вводить ПАВ– это позволит, при вспенивании гипсовогошликера, повышение количества газовыхпузырьков, что при исследуемомзатвердевании смеси способствуетгазопроницаемости.

Такая гипсовая формаобладает микропористостью и высокойгазопроницаемостью, что позволяетполучать в ней отливки из сплавов,выделяющихпри затвердевании повышенноеколичество газов.

Химические процессы при твердении гипсовых смесей

Твердениесистемыгипс — вода

Послеперемешивания гипсовой смеси (ее основойявляются безводный сульфат кальция,полуводный гипс и полуангидрид)с водой образуется твердый гидратированныйсульфат кальция в соответ­ствиис уравнением

2 (CaSO4)• Н2О+ ЗН2О= 2 (CaSO4• 2Н2О). (14)

Время твердения гипса зависит от маркигипса, количества воды, от температурыводы, от дисперсности гипса. При маломсодержании воды смесь плохо заливается,быстро твердеет, выделяет повышенноеколичество тепла, с одновременнымувеличением количества объема. Времятвердения гипса с повышением температурыводы увеличивается, поэтому следуетиспользовать холодную воду.

Технологическиесвойства гипсовыхсмесей

Придостаточномколичестве воды гипсоваясмесь кашеобразна, достаточно текуча,медленно твердеет и не имеет склонностик увеличению объема. После твердениясмеси и нагрева формы перед за­ливкойвозникает усадка, которая может вызватьрастрескивание гипсовых форм. Чем большеводы содержит полуводный гипс,тем больше его усадка при нагревании.

Прочностьвысушенных гипсовых смесейувеличивается при снижении содержанияводы и пылевидного кварца. Смесигипса с кварцевым заполнителемотносительномалоупруги, поэтому формы, изготовленныеиз них, деформируются незначительно.Кварцевые смеси требуютменьшего количества воды, чем асбестовые,так как меньше ее поглощают. Линейнаяусадка таких смесей также меньше,чем асбестовых смесей.

Достоинства гипсовых смесей:

— Удовлетворительная прочность

— легкая выбиваемость

Недостатки:

— недостаточная термостойкость

— ограниченная область применения

— наличие усадки смеси и возможноерастрескивание форм. Для снижениярастрескивания вводят пылевидный кварци снижают количество гипса.

Литье в этилсиликатные формы

Керамическиеформы применяются при изготовленииточных отливок по выплавляемыммоделям или по Шоу-процессу. Формовочнаясмесь имеет кашеобразную консистенциюи состоит из твердого керамическогокомпонента и жидкого связующего.

Для керамических форм используютсяследующие огнеупорные наполнители:

1. пылевидный кварц(маршалит) ПК1, ПК2, ПК3. Для керамических форм ПК2, ПК3.

2. электрокорунд. Используется для тугоплавких Ме и сплавов на основе Mg.

3. цирконовая мука

4. двуокись титана. Применяется для высоколегированных сталей и других сплавов с основным характером оксидов.

Чаще всего для керамическихформ применяется кремнезем SiO2в виде пылевидного кварца (маршалита).Как уже отмечалось выше, кварц вследствиеизменения его кристаллическихмодификаций отличаетсярезким изменением объема при нагреваниии плавится при температуре 1550°С.

Кроме кварца при изготовлении керамическихформ используют:

ГлиноземА12О3— искусственный корунд— применяется в виде порошка и крошки,температура плавления 2045° Qпринагреве не происходит существенныхобъемныхизменений.

СилиманитА12О3• SiO2— природный силикаталюминия — пригоден для точного литьяиз цветных сплавов; плавится притемпературе 1545° С.

Муллит ЗА12О3• 2SiO2— силикат алюминия, получаемыйискусственно из каолина; плавится притемпературе 1810°С.

Циркон ZrSiO4— силикат циркония; температура плавлениядо 2430° С.

Молохит представляетсобой обожженный каолин, который, кромеSiO2иА12О3,содержит оксиды титана, железаи щелочных металлов.

В качестве жидкого связующегоприменяют:

Алкозоли,илигидрозолиSiO2,которые являютсяколлоидными растворами некоторыхорганических соединений кремния. Срединих наиболее важный тетра-этилортосиликат,химическаяформула которогоSiO4(C2H5)4.Связь отдельных зереннаполнителя обеспечивается за счетпленокгеля, образующегося под действиемводы и кислого гидролизованногокатализатора.

Гетеросилоксаныпредставляютсобой алюмосиликатныеэфиры, которые под действием влаги,содержащейся в воздухе,гидролитически расщепляются на коллоидныерастворы соединений алюминияи кремния. Образующийся гель послеобжига связывает зерна керамики вформе прочных алюмосиликатов.

-Хлор-этоксититанатприменяетсяв растворебензола в качестве связующего формдля сплавов из титана и других металловс высокой реакционной способностью.

Аминоалкилсиликатиосновнойнитраталюминия применяютсяв виде спиртовыхрастворов, гидролиз и гелеобразованиекоторых вызываются аммиаком.

Кашеобразнаяформовочная смесь в несколькослоев наносится на модель, присыпаетсякерамической крошкой и сушится. Послеизвлечения или выплавлениямодели образуется керамическая форма.Сушка производится медленно приповышении температуры нагрева на120° С в течение нескольких часов.

Послеудаления остатков углеродистых соединенийи упрочнения силикатного геля формыпоследовательно обжигают притемпературах 400, 600, 800, 1000° С втечение 6—8 ч. Заливку форм металломпроизводятсразу после обжига, пока онине впитали влагу из воздуха.

Как ужеуказывалось, в кварцевых материалахпри охлаждении происходит обратнаяперекристаллизация, которая можетвызватьрастрескивание форм.

Литье меди

Медь — один из первых металлов, освоенных человечеством.

Медь

Благодаря низкой температуре плавления и высокой пластичности она не теряет своей популярности уже пятое тысячелетие. Красный металл широко используется как в промышленности, так и в домашних условиях для изготовления украшений, поделок и деталей путем литья из меди.

В промышленных условиях используются такие технологии, как

Литье меди

• Литье меди в формы
• Порошковая металлургия
• Гальваническое нанесение покрытия
• Горячий и холодный прокат
• Штамповка из листов
• Волочение проволоки
• Механическая обработка

Они требуют сложного и дорогого профессионального оборудования, высокой квалификации персонала и сопровождаются высокими энергозатратами.

Проволочное волочение меди

В домашних условиях небольшой мастерской применяются простые технологии, во многом повторяющие приемы работы мастеров медного века. Это медное литье и волочение проволоки, а также ковка и чеканка. Несмотря на простоту и древность технологических приемов, домашние мастера достигают высокого качества изделий. Достаточная точность литья обеспечивается тщательным изготовлением формы.

Характеристики меди

Медь — это металл с относительно низкой температурой плавления (1083С), плотностью 8 г/см3  и высокой пластичностью. Она встречается в природе в виде самородков.

Благодаря этим качествам она стала первым металлом, освоенным человечеством. Археологи находят инструменты и оружие,  в захоронениях, датируемых III тысячелетием до н.э.

Скорее всего, человечество освоило медное литье еще раньше, в конце каменного века.

Основные свойства металлов подгруппы меди

Медь обладает отличной электро- и теплопроводностью. Это обуславливает ее широкое использование в электротехнике и теплотехнике.

Кроме того, медь обладает выраженными бактерицидными свойствами.

Оборудование для плавки и литья меди

Для литья меди в  домашних условиях не требуется особо сложного или дорого оборудования. Приобрести его или изготовить самостоятельно вполне по плечу домашнему мастеру.

Потребуется

• Тигли — цилиндрические открытые сосуды.

Примеры графитовых тигелей

• Стальные щипцы для снятия и постановки тигля в печь.
• Муфельная печь или газовая горелка.
• Стальной крюк для снятия корки из окислов с поверхности расплава.
• Форма для литья.

Прежде всего, нужно расплавить медь. Чем лучше будет измельчено исходное сырье, тем быстрее произойдет расплав. Плавление будет происходить в тигле из керамики или огнеупорной глины.

Муфельная печь должна быть оборудована термометром и застекленным оконцем для визуального контроля.

Электронная система регулировки и поддержания температуры сделает медное литье проще и обеспечит лучшее качество отливки.

Формы для медного литья делается на основе модели. В зависимости от выбранной технологии  формы бывают одноразовые (из специально отформованной в опалубке смеси) и многоразовые — стальные кокили. В последнее время получили распространение формы из высокотемпературного силикона.

В домашних условиях чаще применяют одноразовые формы. Модель изготовляют из воска или специальных сортов пластилина. Модель полностью повторяет пространственную конфигурацию будущего изделия. При заливке в форму горячего расплава воск плавится и вытесняется металлом, занимающим его место и повторяющим все детали рельефа формы. Такая  форма называется выплавляемой.

Выжигаемая форма для литья меди

Существуют также выжигаемые формы. В них применяется модель, сделанная из горючего материала, например папье-маше. Модель в этом случае сгорает при заливке высокотемпературного расплава, продукты сгорания в виде газов выходят через заливное отверстие.

Особенности литья латуни

Человечеству известно множество металлов и сплавов на их основе. Одним из известнейших является латунь. Это соединение на основе меди, к которой добавляются сторонние цветные металлы.

Из этого материала изготавливаются различные детали, элементы для электрооборудования. Литье латуни позволяет делать из неё заготовки различной формы, размера.

Проводить его можно на предприятии или в домашних условиях.

Характеристики и сферы применения латуни

Латунь — это сплав главными компонентами которой являются медь и цинк. Традиционное соединение представляет собой смесь 70% первого металла, 30% второго. Однако существуют материалы где содержание цинка достигает 50%.

Чтобы понимать, как правильно работать с этим соединением, нужно разобраться с его характеристиками:

1. Температура плавления — до 950 градусов.
2. Плотность — около 8,7 тонн на м3.
3. Электросопротивление — 0,08 микрон на метр.
4. Теплоёмкость — 0,377 кДж/(кг·К)

Изделия из латуни могут представлять собой смесь из меди и цинка, или этих двух компонентов и дополнительных легирующих добавок. Сплав применяется в разных отраслях:

• изготовление комплектующих для часов;
• создание статуэток, украшений, элементов интерьера;
• изготовление деталей, используемых в машиностроении;
• создание комплектующих для электрооборудования.

Латунь обладает хорошим показателем свариваемости. Кроме того, она имеет высокий показатель защиты от коррозии. Благодаря этих характеристикам, сплав используется, как защитное покрытие для других металлов при изготовлении металлоконструкций.

История технологии

Историки говорят о том, что латунь появилась одновременно с бронзой. Из сплавов изготавливали украшения, наконечники для орудий труда, оружия, посуду, столовые приборы.

Чтобы изготовить какой-либо предмет, нужно было знать технологию литья из латуни. Со временем метод развивался, совершенствовался. Сегодня материал можно изготавливать дома или на производстве. Для этого нужно точно проводить технологический процесс, следовать правилам, правильно выбирать инструменты, сырье.

Тонкости технологии

Технология художественного литья латуни схожа с изготовлением изделий из бронзы. Она имеет некоторые тонкости, о которых следует поговорить до начала работы с материалами:

1. Прежде чем сделать отливку необходимо выбрать расходные металлы, расплавить их. Для этого используются разные виды печей. Благодаря низкой температуре плавления, изготовить конструкция для плавки можно самостоятельно. Она будет состоять из газовой горелки, термоустойчивой емкости.
2. Важный этап во время изготовления изделий — заливание расплавленного сырья в подготовленную заранее форму. Продолжительность процедуры не более 2 минут. Если выполнять заливку неправильно, изделие может получить раковины из шлака, пригары, углубления, спаи. Готовая деталь будет испорчена или потребует дополнительной обработки.
3. Охлаждаться сплав должен равномерно, без использования охлаждающих жидкостей.
4. Деталь после извлечения из формы требует дополнительной обработки. После литья на ней остаются литники, заливы, выпоры, прибыли. Их необходимо убрать.

Нельзя забывать про то, что формы бывают многоразовые, одноразовые. Из первых заготовки извлекаются клещами. Вторые разбиваются молотом.

Что потребуется для литья?

Чтобы плавить латунь, нужно изначально подготовить оборудование, инструменты для проведения работ. К нему относятся:

1. Формовочные композиции. Изготавливаются из огнеупорных материалов. Форма выбирается зависимо от требуемого готового изделия.
2. Специальные щипцы, с помощью которых делали извлекаются из форм после застывания.
3. Нагревательное оборудование. Можно использовать покупную модель или изготовить печь самостоятельно. Для сборки понадобится шамотный кирпич, огнеупорная мастика. Для нагревания можно использовать газовую горелку или проволоку из нихрома.
4. Тигель — емкость, которая заполняется расходными материалами. Они плавятся во время нагревания. Затем мастер переливает расплавленные металлы в подготовленную заранее форму. Тигель изготавливают из глины или графита. Дополнительно используется жаропрочная обмазка, которая увеличивает долговечность емкости.

Для того чтобы достать тигель из печи, используются полукруглые щипцы.

Подготовительные работы

Прежде чем начинать изготавливать отливку нужно подготовиться к проведению основных работ. Изначально нужно разработать эскиз будущего изделия, зарисовать его на бумаге.

По готовому чертежу сделать форму для заливания расплавленного сплава. Она изготавливается из глины и кварцевого песка. Существуют многоразовые, одноразовые формы.

После изготовления детали из латуни потребуется дополнительная обработка для устранения дефектов, возникающих при литье. Для этого поверхности отливки подвергается химической обработке. С помощью активнодействующих растворов с поверхности заготовок удаляются дефекты.

Проведение работ

Чтобы расплавить латунь в домашних условиях, сделать качественную отливку, необходимо точно следовать технологическому процессу, не менять этапы местами. Проведение работ:

1. Тигель заполняется измельченными расходными материалами. Желательно, чтобы их размер был как можно мельче. От этого будет зависеть скорость процесса плавки.
2. Щипцами ёмкость помещается в печь. Нагревательные элементы включаются.
3. Тигель разогревается до тех пор, пока все куски металла не расплавятся.
4. Тигель вынимается из печи. На поверхности расплавленной латуни будет находиться плёнка, которую нужно убрать металлическим прутиком.
5. Останется перелить расплавленный сплав в форму, подождать остывания.

Если форма одноразовая, нужно разбить её молотком или разломать любым инструментом. Многоразовые конструкции разъединяются.

При литье нужно учитывать правила техники безопасности:

1. Надевать защитные перчатки и одежду, изготовленную из жаропрочных материалов.
2. Защитные очки уберегут глаза от испарений, капель расплавленного металла.
3. Помещение должно проветриваться. Пары, концентрирующиеся во время плавления металлов, могут навредить здоровью
4. Исключить контакт нагревательных элементов с легковоспламеняющимися жидкостями, материалами, веществами.

Соблюдая правила техники безопасности можно обезопасить себя от получения травм.

Литье латуни — технологический процесс, который можно повторить в домашних условиях. Для этого нужно подготовить оборудование, собрать самодельную печь, сделать формы, поэтапно выполнить плавку, отливку. Дать остыть расплавленному металлу и провести дополнительную обработку готового изделия.
Плавка латуни очень просто

Особенности литья латуни Ссылка на основную публикацию

Литье из бронзы: технология художественного бронзового литья

Литье бронзы позволяет изготавливать изделия, отличающиеся исключительной декоративной привлекательностью. Технология литья из данного сплава, основу которого составляет медь, известна на протяжении многих веков, но и в наше время она продолжает совершенствоваться.

Внешний вид бронзовых изделий говорит об кропотливом труде мастера, превращающего безликий металл в художественное произведение

Этапы художественного литья из бронзы

Для того чтобы качественно выполнить литье из такого металла, как бронза, необходимо придерживаться определенной последовательности действий. В первую очередь следует отразить в эскизе форму изделия, которое планируется отлить из бронзы.

На базе эскиза, над созданием которого на современных предприятиях работают профессиональные художники и дизайнеры, специалисты создают чертеж, в котором точно отражены все размеры будущей отливки.

Именно чертеж является базой для изготовления точной модели, которую используют для производства литейной формы.

Для создания модели изделия, которое будет в дальнейшем изготавливаться из бронзы методом литья, могут использоваться различные материалы, в частности:

• слоновая кость;
• древесина (при этом преимущество отдается таким сортам данного материала, как сосна, ольха, бук, липа);
• гипс;
• различные виды полимерных материалов.

Полости восковой модели будущей статуэтки заполняются глиной, которая будет удаляться после отливки

Чтобы поверхность модели была максимально гладкой, ее грунтуют, шпаклюют и покрывают несколькими слоями лака. При изготовлении литейной модели могут быть использованы не только разные материалы, но и различные конструктивные подходы. Так, модели могут быть:

• разъемными (это сложные конструкции, состоящие из нескольких составных элементов, которые могут соединяться между собой по плоским или сложным поверхностям);
• неразъемными (модели монолитного, наиболее простого типа, чаще всего используемые для выполнения литья в домашних условиях);
• специальными (сюда относятся скелетные или формовочные шаблоны, используемые в тех случаях, когда необходимо сделать литейную форму для изготовления предметов, отличающихся сложной конфигурацией).

Следующим этапом после создания точной модели будущего изделия из бронзы является изготовление литейной формы. Для этого используются специальные приспособления и инвентарь, а основными материалами, которые применяются в этом случае, являются формовочные смеси, созданные на базе глины и тщательно очищенного кварцевого песка.

Наиболее продолжительной стадией литья из бронзы является формовка – изготовление литейной формы

В таком технологическом процессе, как литье, выполняемое из бронзы и любого другого металла, литейная форма играет решающую роль.

Литейные формы, применяемые как в производственных, так и в домашних условиях, могут быть одно- или многоразовыми, что определяется не только материалом, из которого они изготовлены, но и особенностями их конструктивного исполнения.

Для того чтобы спрессованная и застывшая смесь, из которой изготавливается литейная форма, не разрушилась в тот момент, когда на нее начинает воздействовать расплавленный металл, ее помещают в специальные приспособления, которые называются опоки.

Опоку часто делают из фанеры или древесины

Размер таких опок, которые также могут быть одно- и многоразовыми, целиком и полностью зависит от геометрических параметров будущего изделия. В опоках, которые обычно изготавливают из металла, проходит как создание литейной формы, так и само литье.

Познавательно видео о достоинствах и особенностях художественного литья из бронзы.

Придание отлитому изделию привлекательного внешнего вида

Изделие, которое только что извлекли из литейной формы, выглядит достаточно непрезентабельно. На его поверхности может остаться пригоревшая формовочная смесь и обнаруживаются другие поверхностные дефекты.

Первым этапом приведения отлитого из бронзы предмета в нормальное состояние является его очистка.

Для выполнения такой процедуры используются металлические щетки или шлифовальные машинки (в качестве рабочего органа на них устанавливается проволочный круг).

Несмотря на то, что латунь и бронза отличаются хорошей текучестью и при выполнении литья хорошо заполняют все углубления в форме, получить на готовом изделии тонкий рисунок практически невозможно.

Чтобы сформировать подобный рисунок, используют такую доводочную операцию, как чеканка. Она выполняется при помощи специального инструмента.

В зависимости от сложности и тонкости рисунка, который необходимо сформировать на поверхности отлитого из бронзы изделия, операция чеканки может занимать различное количество времени.

Ручная чеканка бронзовой статуэтки

Следует иметь в виду, что чеканка – это самый творческий этап процедуры литья, от качества и тщательности ее выполнения напрямую зависит то, как в конечном итоге будет выглядеть изделие. Именно поэтому подходить к выполнению такой операции следует очень ответственно и с максимальной аккуратностью.

В зависимости от задумки мастера, выполняющего литье из бронзы или латуни, а также от требований к декоративности, поверхность отливки может покрываться искусственной патиной, позолотой, серебром, слоем никеля или хрома.

Для того чтобы не перепутать такие замки и правильно сопоставить их элементы друг с другом, их часто маркируют.

Литье по центробежной технологии

Для производства в заводских условиях изделий из бронзы, к износостойкости которых предъявляются повышенные требования, часто используется такая технология, как центробежное литье. С ее помощью выполняют литье изделий из бронзы, используемых в машиностроении и других отраслях промышленности. Сюда, в частности, относятся:

• шестерни;
• элементы червячных соединений;
• втулки различного назначения;
• обечайки;
• втулки;
• кольца;
• вкладыши и др.

Технология центробежного литья предполагает, что расплавленная бронза заполняет форму не под действием собственного веса, а под влиянием центробежных сил. Литейные формы помещаются в специальное оборудование. В зависимости от того, в какой плоскости происходит вращение литейных форм, установленных в такое оборудование, оно может быть вертикального или горизонтального типа.

Схема центробежного литья

Оборудование любого типа, используемое для выполнения литья из бронзы по центробежной технологии, имеет следующие конструктивные элементы:

• тигель, в котором происходит плавка металла;
• желоб, по которому расплавленный металл подается в литейные формы;
• изложница;
• электродвигатель, который используется в качестве главного привода и обеспечивает вращение форм;
• элементы привода: шкивы, валы, клиноременная передача.

Благодаря особенностям данной технологии, с ее помощью можно выполнять качественное литье изделий из бронзы, отличающихся даже очень сложной конфигурацией. За счет задействования центробежных сил, которые прижимают расплавленный металл к стенкам литейной формы, поверхность отливки отличается повышенной плотностью и, соответственно, высокой износостойкостью.

Естественно, что выполнять литье по такой технологии можно только в производственных условиях и при изготовлении деталей большими сериями, так как в единичном производстве такой метод экономически нецелесообразен.

Технология литья бронзы в домашних условиях

При изготовлении декоративных изделий из металла часто используется бронза. Из этого материала получаются привлекательные изделия, которые длительное время сохраняют приличный внешний вид.

Литье бронзы считается одни из самых популярных литейных процессов и применяется сотни лет для изготовления различных изделий из этого металла.

Чтобы понимать насколько этот материал подходит для литья и как с ним правильно работать, требуется обладать общей информацией о самом металле и способах его обработки.

Литье бронзы

Общая характеристика металла

Бронза представляет собой сплав, в состав которого может входит олово, медь и другие компоненты. К сторонним примесям относится цинк, алюминий, бериллий, свинец, никель или кремний. Если говорить о составе, бронзу можно разделить на две группы:

• Оловянные сплавы. Материал может состоять из двух и нескольких компонентов. Олово относится ко второму по процентному содержанию компоненту сплава.
• Безоловянные сплавы. В состав могут входить алюминий, свинец, кремний, свинец или бериллий. Эти компоненты изменяют характеристики сплава.

К характеристикам бронзового сплава относятся:

• Плотность. Этот показатель зависит от содержания олова в составе. Среднее число 9,1 кг/куб. см.
• Температура при которой плавится металл. Изменяется в зависимости от компонентов состава. Диапазон 880–1060 градусов по Цельсию.
• Теплоемкость — 0,385 кДж / (кг*К).
• Электропроводность — 0,176 мкОм*м.

При желании изменить какую-либо из характеристик сплава в его состав добавляется определённое количество сторонних примесей.

История технологии

Историки и археологи утверждают, что литье из бронзы начало развиваться более 10 тысяч лет назад.

В начале истории появления этого сплава он использовался для производства орудий труда и примитивных украшений. Раньше сплав использовали только в производственных целях.

На данный момент бронза используется для изготовления декоративных изделий, заборов, подвижных ограждений, люстр, бра, скульптурных композиций.

Моментом самого главного пика изготовления изделий из бронзы является период европейского барокко. В этот период люди украшали свои дома и поместья декоративными элементами из этого сплава.

Основные этапы

Литье бронзы подразумевает под собой технологический процесс, который требует использование специального оборудования и соблюдения определённых этапов производства:

• В первую очередь подготавливается чертеж будущей заготовки.
• Создаётся примыкание к модели литниковой системы. Для этого производится спаивание или приклеивание.
• Изготавливается литьевая форма из огнеупорных смесей.
• Форма освобождается от модельного состава. Для этого её нагревают паром или опускают в ёмкость с горячей водой.
• Используя центробежную машину, расплавленная бронза заливается в форму.
• Будущей заготовке дают самостоятельно остыть.

Для дальнейшей обработки детали из бронзы форма разбивается. Заготовка промывается с помощью химических составов.

Технологии литья бронзовых изделий

Литье из бронзы можно разделить на несколько видов в зависимости от технологического процесса и использования литейных машин. Для плавки сплава используются индукционные печи. Сам металл покрывается флюсом.

Изделие из бронзы

Литье под давлением

В процессе вакуумного всасывания расплавленный металл начинает втягиваться в форму кристаллизатора. Далее начинается охлаждение заготовки, которое происходит от краёв к центру. В качестве кристаллизатора использует емкость с тонкими стенками. Она охлаждается водой. После охлаждения заготовка сама отходит от формы.

Центробежное литье

Центробежное литье бронзы применяется для изготовления деталей цилиндрической и конусовидной формы. К ним относятся уплотнительные кольца, втулки для промышленного оборудование и другие детали. С помощью центробежной технологии изготавливаются червячные колёса и шестерни. Технологический процесс подразумевает под собой вращение формы, благодаря чему расплавленный металл уплотняется.

Художественное литье

Технология художественного литья из бронзы используются в случаях создания декоративных элементов. К ним относятся различные скульптуры, светильники, решётки, ограды, сувенирная продукция. Этапы художественного литья из бронзы:

• Изначально изготавливается чертеж будущей заготовки.
• Далее мастер создаёт форму, в которую будет переливаться расплавленный металл.
• Расплавляется исходное сырье — шихта.
• Форма для литья заполняется расплавленным металлом.
• Процесс охлаждения.
• Извлечение заготовки из формы.

Последним этапом считается очистка и дальнейшая обработка детали. Если конструкция составная, изначально создаются и обрабатываются отдельные детали. После этого они соединяются в одну конструкцию.

Швы зачищаются и обрабатываются защитными составами.

При правильном выполнении технологического процесса создания декоративных элементов из бронзы, можно избежать ошибок и снижения качества готовой продукции.

Литье в домашних условиях

Опытные мастера металлургии практикуют литье из бронзы в домашних условиях. Для проведения этого процесса требуется приобрести:

• горн;
• щипцы;
• древесный или каменный уголь;
• тигель в котором будет плавиться металл.

В качестве нагревательного элемента для плавки бронзового сплава часто используют газовую горелку. Связано это с тем, что бронзу можно расплавить при небольшой температуре. Так можно сэкономить на покупке индукционной печи.Литье в домашних условиях

Создание литейной формы

Литье бронзы в домашних условиях требует правильного изготовления форм для литья. Формовочная смесь должна состоять из смеси, песчаника, каменноугольной пыли, глины. Этапы изготовления формы:

• Формовочная смесь засыпается в деревянный ящик, который называется опока. Сверху её утрамбовывают слабыми ударами.
• Далее в формовочную смесь погружается модель будущей заготовки.
• Сверху располагается ещё один ящик (опока). В него засыпается формовочная смесь. Трамбуется.
• Далее мастер разделяет форму на нижнюю и верхнюю половины.

Как правильно залить расплавленную бронзу в литейную форму

Литье из бронзы в домашних условиях требует особой подготовки литейных форм. Из них требуется удалить воздух чтобы получились долговечные отливки без дефектов. Формы необходимо раскрутить в центрифуге с электроприводом. После этого можно заливать расплавленный металл.

Как получить более качественное литье

Качество литья можно повысить. Нужно использовать другой изменённую технологию. При этом используется воск. Из него изготавливают формы, в которые будут заливаться отливки. Можно использовать парафин. Чтобы сделать такую модель, требуется использовать готовую форму, которая нагревается в кипящей воде.

Литье бронзы известно многие сотни лет. С помощью этого технологического процесса изготавливаются декоративные элементы, ограждения, светильники и скульптуры. В состав бронзы входят разные компоненты, которые влияют на характеристики сплава.

Существует различные виды изготовления отливок из бронзы, которые подразумевают разные технологические процессы.

Пожалуйста поддержите канал: ставьте лайки, делайте репосты, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах!
Так же Вы можете посетить наш информационный сайт всё о металлах и обработке.