Литье металла в домашних условиях

Литье чугуна в домашних условиях — Станки, сварка, металлообработка

Литьё чугуна в землю является экономически недорогим и простым процессом, который используют на протяжении более 500 лет.

Таким образом отливаются формы массой до 200 тонн, один из прекрасных примеров литья чугуна в землю – это отлитая в 1586 году «Царь пушка». На данный момент литьё в землю используется в машиностроении, станкостроении, автомобилестроении.

Многие памятники так же были изготовлены этим способом. У литья в землю есть свои преимущества и недостатки, которые будут рассмотрены ниже.

Модели для литья в землю

Чтобы получить  готовое изделие, предварительно изготавливается модель, которая в точности повторяет будущее изделие. Обязательное условие при литье чугуна в землю – это превышение размера модели на процент усадки чугуна.

Дело в том что расплавленные металлы имеют свойство расширятся, а при охлаждении масса металла уменьшается в объёме, то есть, говоря по-другому – металл имеет усадку.

Чтобы готовое изделие имело точный размер, модель делают большего размера с учётом будущей усадки.

Пустотелые отливки изготавливают с применением стержней, которые устанавливают в формы. Стержни формируют в будущей отливке полости и глубокие выемки.

Таким образом изготавливали крупные памятники, полости внутри позволяют экономить металл и получить более качественную отливку.

Дело в том что меньший слой металла имеет меньшую усадку, что положительно сказывается на качество получаемой поверхности, уменьшает количество раковин и других браков отливки.

Модели для литья чугуна в землю изготавливают из различных материалов, для этого используют дерево, пластик, различные легкоплавкие материалы, пенопласт. Так же модели изготавливают из металлов – чугуна, бронзы, латуни, алюминия.

  В качестве материалов для моделей используют глину или гипс, эти материалы не такие прочные, но позволяют делать модели для малосерийных отливок. На продвинутых производствах для изготовления форм для будущих отливок используют станки с ЧПУ, управляемые специальным программным обеспечением.

В этом случае модели получаются наиболее качественные, выполненные с высокой точностью.

Обработку моделей производят любым подходящим инструментом, то есть, используются фрезеровочные, токарные, точильные станки, а так же, как было упомянуто выше, многофункциональные роботизированные станки с ЧПУ. В последнее время для изготовления особо сложных моделей, применяются 3D принтеры. Они с максимальной точностью позволяют реализовать реальную модель, спроектированную в программе моделирования.

Опоки для отливки

Опока для отливки – это ёмкость (ящик, коробка),  которая предназначена для изготовления самой литейной формы из модели. Форма в опоке формируется из нескольких полуформ. Выплавляемые модели позволяют изготавливать неразборные формы, которые после заливки и остывания металла просто разбиваются.

Формы в опоке могут быть многоразовые или одноразовые. Как правило, формы  для литья изготавливают одноразовые. Раньше отливки особо крупных размеров использовали в качестве опоки саму землю. То есть, форма для литья формировалась непосредственно в слое земли.

Сейчас в качестве опоки используются ящики из металла и немного реже из дерева.

Стержни для литья

Стержни в форме для литья необходимы, чтобы формировать в отливках полости разного объёма, размера и длины. Стержни подвергаются воздействию расплавленного металла, поэтому они должны выполняться из газопроницаемых, прочных, термостойких материалов.

В зависимости от размеров отливки, заливаемого металла, свойств сплава, для стержней используют специально подобранные смеси. В основном стержни делают из смесей кремнезёмистых элементов, песка, графита, каолина, шамота.

Стержни могут быть изготовлены с внутренними полостями, таким образом, в эти полости будут удаляться образующиеся при литье чугуна газы. Так же наличие полостей в стержнях позволяет легче их удалить из уже готового изделия. Для примера можно привести литьё чугунных батарей.

В этом изделии внутренняя полость, образуемая с помощью стержней определённой формы, имеет внутренние пустые пространства. Без наличия полостей в стержнях, удалить их будет проблематично.

Формовка для заливки

Формовка формы (тут немного технической тавтологии) производится разными способами. Если изделие несложной формы, то формовку выполняют заливкой (либо заполнением) формовочной смесью.

В основном используют кремнезёмистые составы, основной состав которых это смесь глины и песка, с дополнительными компонентами. Так в основном производится изготовления форм для заливки чугуна в землю.

При формовке производится трамбовка формообразующего состава, последующая сушка и дополнительный прогрев.

Заливка чугуна в готовые формы

Заливку чугуна производят в подготовленную, собранную форму. Предварительно форма высушивается и дополнительно прогревается. В зависимости от тиража форма на модели, как правило, разъёмная, предварительно собирается и готовится для заливки металла.

В подготовленную высушенную и прогретую форму уже можно производить заливку расплавленного чугуна. Залитая металлом форма остывает, затем изделие освобождают от внешней формовочной смеси, а также удаляют внутренние стержни. Затем готовое изделие проходит тщательную очистку и механическую обработку.

Дальше изделие может подвергаться дополнительной химической пассивации, окраске и упаковывается.

Сотни тысяч современных изделий льются из чугуна именно в песчано-земляные формы. Из положительных сторон данной технологии можно отметить её невысокую стоимость и простоту. Отрицательным моментом можно считать невысокое качество поверхности, а также брак некоторых изделий.

Но всё же технология продолжает работать и будет востребована ещё продолжительное время.

Чугунное литье

Чугун — это сплав железа с углеродом и другими элементами. Является недорогим, прочным, износостойким, но хрупким конструкционным материалом, широко используемым в промышленности и строительстве.

Чугун

Технология литья из чугуна

Технология литья из чугуна впервые была освоена в Китае около Х века н.э., в Европе впервые упоминается в 14 веке, как материал для производства пушек. В России первое «литье чугунное, для делания пушек пригодное» относиться к эпохе Ивана IV Рюриковича.

Расцвет эпохи чугуна наступил в 19-20 веках. В это время из него делали мосты и трубопроводы, фонари и ограды, элементы архитектурного декора и несущие конструкции зданий. Кроме того, из того же материала отливали рельсы, детали станков, и двигателей.

Отдельно стоит упомянуть чугунную посуду, утюги и отопительные приборы.

Чугун также являлся исходным компонентом для производства стали мартеновским способом. Объем его производства был важнейшим показателем экономической мощи страны и ее военного потенциала.

Широкое развитие производства высокопрочных пластиков и композитных материалов окончательно оттеснило чугун с передовых позиций.

Процесс литья из чугуна

Чугун производится в доменных печах — огромных сооружениях, высотой с десятиэтажный дом. После расплавления руды и удаления примесей происходит отливка чугуна в стальные формы — изложницы. Получающиеся слитки (чушки) – содержат чугун определенной марки и готовы к дальнейшему переделу. На литейных заводах из них отливают различные готовые изделия.

Процесс литья из чугуна

Основные этапы процесса литья из чугуна:

1. Подготовка модели готового изделия
2. Изготовление формы для отливки
3. Расплавление чугунных чушек
4. Отливка расплава в формы
5. Извлечение отливок и их окончательная обработка

Существует несколько методов изготовления моделей и подготовка форм

Основные методы чугунного литья

Современная промышленность использует много различных методов производства чугунного литья. Они сводятся к нескольким основным методам литья:

• в формы из глиняно-песчаной смеси (так называемое литье «в землю»)

внутрь формы помещается модель готового изделия, полностью повторяющаяся его форму, но превышающая его по размерам на величину литейной усадки. Глиняно-песчаная смесь трамбуется и уплотняется, обеспечивая полное прилегание к модели. Литье чугуна в форму осуществляется через специально предусмотренные отверстия — литники.

• в гипсовые формы (и из других отвердевающих растворов);
• в оболочковые формы;
• в кокиль (металлические защищенные формы);
• по выплавляемым моделям;
• под давлением.
• В газифицируемую модель

Специалисты различают несколько видов чугуна, в зависимости от содержания тех или иных примесей.

Виды чугуна

Серый чугун содержит от 2,9% до 3,7% графита и кремний, обладает отличными литейными свойствами:

• низкая температура плавления
• высокая текучесть расплава
• малая усадка.

Литье металла в домашних условиях

Перед импровизированном стартом я просмотрел уйму роликов и прочитал массу литературы на эту тему. Что и рекомендую всем желающим заняться литьем металла. Прежде чем приступать к практике, нужно понять теорию.

Лил с начало всякие безделушки, дальше — больше. В конечном итоге решил отлить табличку на забор — «ОСТОРОЖНО ЗЛАЯ СОБАКА» которая как то попалась мне на глаза на просторах интернета.

Калька с экрана, много кропотливого труда и не очень хороший результат. Единственное, кому понравилось мое изделие, это местным товарищам без определенного места жительства и рода занятий, которые её просто оторвали на металлолом.

Долго думал, как сделать хорошую, качественную матрицу и вспомнил про 3D принтер. Не скажу что освоение данного механизма и изучение программы проектирования мне далось очень легко, но, сейчас, положа руку на сердце, могу сказать — это вполне по силам обычному человеку. Было бы желание.

Ну а дальше неограниченный полет фантазии.

Что можно отливать

Отливать можно массу полезных вещей, которые люди с удовольствием покупают.

Таблички «ОСТОРОЖНО ЗЛАЯ СОБАКА» или «ВЕДЕТСЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ»

Таблички «ПОЧТА»

Таблички «АДРЕСА И НОМЕРА»

Таблички «КАФЕ, БАРЫ, ОФИСЫ» и т.д.

Это далеко не полный перечень того, что можно изготовлять. Можно даже лить формы для отливки свинцовых изделий (грузила, грузики для автомобилей, аккумуляторные клеммы и т.д. и т.д.)

Мне даже попалось видео, где какой-то товарищ из Кении вполне профессионально на коленке льёт посуду.

Я конечно посуду лить не планировал, а вот вопрос изготовления всякого рода табличек и форм для отливки свинцовых изделий меня очень даже заинтересовал.

Вот так бизнес и начался. Городок у меня не большой, но заказов вполне хватает.

Необходимое оборудование

Практически все мое оборудование собрано из старых, отслужившее свое вещей.

Плавильня. Летний вариант собран из корпуса старого мини холодильника, кирпичей, глины и обрезка трубы. Зимний вариант из старого твердотопливного котла, при помощи все тех же кирпичей, глины и такой-то матери. Добавил поддув и установил всю эту систему в гараже, потому что в дождь и холод на открытом воздухе лить метал очень сложно, а за частую вообще не возможно.

Тигель. Старый, трехлитровый газовый баллон (их можно найти в любой приемке металлолома) и кусок арматуры для держателя.

Поддув воздуха. Для этой цели отлично подошли старые запчасти от пылесоса Циклон.

Песок. Любой, но желательно что бы фракция песчинок была как можно меньше. Так гораздо меньше на металле следов от литья (шероховатостей). Я по началу использовал обычный, карьерный песок. Просеивал его на очень мелком сите, но со временем перешёл на кварцевый (желательно из старых, плавких высоковольтных вставок). Он и без просеивания очень мелкий.

Примечание: После отливки, песок можно заново перерабатывать в сырье для создания форм. Поэтому не спешите его выбрасывать.

Жидкое стекло. Обычное натриевое жидкое стекло. Стоит копейки, по этому не изобретайте велосипед. Если вы все же всерьез решите заняться данным бизнесом, то советую его покупать не бутылками, а канистрами. Так получается гораздо дешевле.

Старый блок питания. Старый блок питания от компьютера для нанесения краски на изделия (анодирование).

Краски. Краски можно использовать как порошковые, так и из баллончиков. Из баллончиков даже предпочтительнее, меньше мороки.

Сырьё. Для литья подходит практически любой алюминиевый хлам, но я все же предпочитаю использовать пищевой, с добавлением электротехнического. Ну а в данном примере это размороженная фляга, но вполне себе подходит для наших целей.

Важно: Есть сорта алюминия, которые практически не поддаются полировке. Сколько бы вы их не шлифовали, зеркального блеска добиться не получится.

Воск. Некоторые с шиком используют пчелиный воск, мне подобное в голову как то не приходило. Зачем такой шик, если можно просто использовать технический парафин.

Шлифовальный станок. Точильный станок, ну или болгарка или даже дрель. Я зачастую использую все три инструмента.

Насадки для шлифовки. Тут все зависит от типа инструмента, который вы будете применять. Насадки не дорогие и можно приобрести на любом рынке.

Порошок графита или талька. Зависит от того, что вы сможете достать. В больших городах, где есть трамваи и троллейбусы не сложно найти старые, графитовые контактные щетки и на наждаке наточить порошка.

3D принтер и программа проектирования. Это скорее всего было самое сложное, так как и то и другое пришлось осваивать с нуля.

3D принтер вы можете, как и в моем случае, приобрести в интернет-магазине по вполне приемлемым ценам. Я за свой заплатил 17 тысяч рублей.

Можно было купить и дешевле, но я предпочел не экономить (чем больше будет монтажный стол у вашего принтера, тем большие матрицы он будет печатать).

Ну и всякие мелочи. Все, что необходимо для сборки опок, снятия шлака с расплава и обрезки всего лишнего с изделий. В общем все те мелочи, что я упустил в процессе повествования.

К сожалению принтер продемонстрировать не могу. На данный момент он находится в ремонте. Не всегда друзья Китайцы продают нам качественный товар. Хотя мой отработал больше трех лет и если бы не экспериментировал с загружаемым сырьем, скорее всего работал бы и посей день :))

Технология изготовления матриц

Технология очень проста, но скорее всего с первого раза у вас получится не то, на что вы рассчитываете. Просто наберитесь терпения (со временем придет навык и все будет казаться не так сложно).

Изначальный эскиз вывески можно просто брать из интернета. Для этого достаточно вбить в поиске логотип адреса и номера квартиры. Смотрите картинки в Гугле или Яндексе и выбираете что-то похожее.

Далее идем в фотошоп и слегка его правим.

После этого в 3D Max из изображения получаем 3d модель и накладываем буквы и цифры.

Все сохраняется в формат принтера и печатается. Получившуюся модель нужно вложить в опоку и забить смесью из песка и жидкого стекла.

Приготовления смеси и опоки для отливки

Опока. Опока, это по сути просто каркас, куда укладывается наша модель и наполняется формовочной смесью.

Её можно изготовить из дерева, но так как наши изделия не сильно отличаются по размерам, то в конечном итоге вам надоест это столярное творчество и вы предпочтете сделать ее из металла. Многоразовая гораздо лучше, чем часто переделываемая.

Формовочная смесь. Я использую смесь песка и жидкого стекла. В интернете очень много рецептов ее приготовления, но я все же остановился на этой. С моей точки зрения, это гораздо надежнее, нежели когда ваша форма просто разваливается и приходится всю работу переделывать по новой.

Примечание: Пропорции зависят только от вас. Я обычно добавляю стекла столько, что бы при сжатии смеси в руке она не рассыпалась.

А вообще, в этом вопросе кто во что горазд. Я тоже много экспериментировал. Однажды я (уж не знаю, то ли от большого ума или же от скудоумия) смешал цемент и жидкое стекло. Итог был печальным.

Смесь застыла еще до того, как я это осознал. В общем испорченный цемент, стекло и тара, в которой я все это дело замесил. Но от экспериментов я вас не в коем разе, не отговариваю.

Наоборот, пробуйте, возможно найдете свой рецепт.

Подготовка к литью

Вкладываем нашу 3D модель в опоку и плотно забиваем ее формовочной смесью. После этого аккуратно вынимаем и ждем пока форма застынет. Слегка обрабатываем её и можно лить. Для обратной стороны нашей формы мы изготовим ровную крышку и добавим литники

Важно: Многие процессы остаются за кадром и не потому что являются секретом, просто описать подробно весь процесс и нюансы в одной статье не возможно. На Ютуб канале Folk Сraft вы сможете в подробностях посмотреть процесс литья.

Именно с этого канала я черпал основную информацию по литью и вам советую сделать то же самое. Будет меньше ошибок и разочарований. Технология практически одинаковая. Просто мы вместо матрицы будем использовать 3D модель, напечатанную на принтере, а не алюминиевую, как в видео.

После того, как литьё остынет, его можно обрабатывать, доводить и красить.

Обратите внимания на текстуру кожи внутри таблички. Когда немного освоитесь в 3D программе, подобные вещи для вас перестанут быть секретом.

Придаем товарный вид нашим изделиям

Без необходимой доработки, ваше творение будет иметь мягко говоря не товарный вид. Здесь вы действительно можете проявить всю свою фантазию и умение.

Алюминий можно просто красить, можно анодировать, травить и применять еще кучу всяких примочек. Здесь как говорится флаг вам в руки. Пробуйте, смотрите, экспериментируйте

Где брать сырьё

В 3D принтер старайтесь не пихать резаные, пластиковые бутылки и прутья от пластиковой метлы, все это рано или поздно закончится, как и в моем случае обращением в мастерскую :)) Лучше все же покупать в специализированных магазинах.

А вот что касается алюминия, здесь поле добычи просто огромное. Я в начале обратился с подобным вопросом в ближайшую приёмку. Когда хозяин приёмки узнал, что я, из ни кому ненужного хлама, могу отливать чистый алюминий, цена вопроса на хлам для меня сразу же была снята.

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.

Как отлить деталь из алюминия в домашних условиях

Для многих термин «литейное производство» тесно связано с непосильным трудом и специальными профессиональными умениями и навыками.

 На самом деле отлить деталь из  необходимого металла реально для самого обычного человека без профессиональной подготовки в домашних условиях. Процесс имеет свои тонкости, но по силам для выполнения в домашних условиях своими руками.

Внешне напоминает изготовление свинцовых грузов для рыбалки. Особенности процесса литья алюминия связаны с техническими характеристиками материала.  

Как отлить алюминий

Характеристика алюминия. Алюминий один из самых распространённых металлов.

Он серебристо-белого цвета, достаточно хорошо поддаётся литью и механической обработке. В силу своих особенностей алюминий оснащён высокой теплопроводимостью и электропроводимостью, а также обладает коррозионной стойкостью.

У технического алюминия температура плавления равна 658  градусам, у алюминия высокой чистоты — 660, температура кипения алюминия составляет 2500 градусов.

Для отливки алюминия домашние  нагревательные приборы вряд ли будут полезны и обеспечат нужной температурой. Нужно расплавить алюминий, нагревая его до температуры свыше 660 градусов.

Литье алюминия: выбор источника тепла

В качестве источника тепла для плавки алюминия можно использовать:

• Очень действенный способ достигается благодаря собственноручной тигельной муфельной печи. В рабочую поверхность данной печи устанавливается тигля (необходимый инструмент для плавки алюминия), в него добавляют сырье. С помощью муфельной печи можно очень просто отлить алюминий.
• Муфельная печь для плавки алюминия своими руками, тут!
• Для получения температуры плавления алюминия достаточно температуры горения сжиженного или природного газа, в этом случае процесс можно выполнить в самодельной печи.
• При небольшом объеме плавки можно воспользоваться теплом, получаемом при горении газа в бытовой газовой плите.
• Необходимую температуру обеспечат газовые резаки или ацетиленовые генераторы, если таковые имеются в домашнем хозяйстве.

Подготовка алюминия

Несмотря на то что процесс плавки будет выполняться в домашних условиях, к нему необходимо отнестись ответственно. Металл предварительно необходимо очистить от грязи, раздробить на небольшие куски. В этом случае процесс плавки пойдет быстрее.

Выбор останавливают на более мягком алюминии, как более чистом материале, с меньшим количеством примесей. Во время плавки с жидкой поверхности металла убирают шлак.

Литье в песчаные формы

Для изготовления деталей литьем применяется несколько технологий. Самая простая — литье в песчаные формы:

• Если требуется изготовить алюминиевую деталь простой формы, то выполнять литье можно открытым способом непосредственно в грунт — кремнезем. Изготавливают небольшую модель из любого материала: дерево, пенопласт. Устанавливают в опоку. Грунт укладывают вокруг небольшими слоями и тщательно трамбуют. После того как образец извлекают, кремнезем хорошо держит форму и литье выполняют прямо в нее.

• В качестве формирующей смеси можно использовать песок, соединенный с силикатным клеем, или цемент, замешанный на тормозной жидкости. Соотношение материалов должно быть таким, чтобы если смесь сжимать, она сохраняла форму.

«Литьё алюминия в земляную (песочную) форму в домашних условиях»

Для деталей сложной формы применяется иная технология.

Литье по выплавляемым моделям

Этот известный давно способ для изготовления алюминиевых изделий в домашних условиях может быть немного изменен. Принцип литья заключается в следующем:

Из легкоплавкого материала изготавливается модель. Укладывается в определенную форму, заливается гипсом. Устанавливается один литник или несколько. После того как гипс застыл, его хорошо просушивают. При высокой температуре легкоплавкий материал переходит в жидкое состояние и вытекает через литник. В полученную форму льют алюминиевую заготовку.

Рекомендуемый материал — воск, имеет один очень большой недостаток. Это высокая цена материала. Но для небольших деталей он не нанесет большого вреда семейному бюджету.

Подробности процесса можно уточнить по видео.

«Литье алюминия под высоким давлением»

Таким образом, изготовить необходимую деталь из алюминия различной формы можно даже самому обычному мастеру-любителю.

Как отлить деталь сложной формы из алюминия

На промышленных предприятиях зачастую используют металлические формы. Литейные формы для отливки алюминия можно получить из различных материалов. Чаще всего, используют гипс. Гипс можно приобрести в любом строительном магазине по любой приемлемой для вас цене. Рекомендуется использовать скульптурный или белый гипс.

Отличный вариант — скульптурный, который маркируется Г-16. В связи с высокою ценою можно заменить на Г-7 — обычный белый гипс. Категорически запрещается выполнять замену на алебастр, несмотря на то что они в строительных работах часто взаимозаменяемые.

Рассмотрим простой способ отливки детали из алюминия своими руками в домашних условиях.

Чтобы отлить деталь из алюминия нам потребуется:

• сосуд для плавки;
• металлолом;
• форма для плавки.

Основные этапы процесса:

1. Подготавливаем сосуд для плавки (можно использовать сосуд из части стальной трубы).

2.  Изготавливаем форму для плавки. Если деталь имеет сложную конструкцию, то форма может иметь несколько составляющих.

В нашем варианте форма будет состоять из двух частей. Сначала продумайте, как упростить деталь для удобства (рекомендуем укрепить отверстия с помощью скотча).

Форму очень просто сделать из скульптурного гипса (не применяйте алебастр!). Можно воспользоваться пластилином.

3.  Прежде чем заливать гипс, следует смазать ёмкость маслом, чтобы гипс не смог прилипнуть к ёмкости.

4. Аккуратно залейте гипс, периодически встряхивайте форму для того, чтобы вышли пузырьки.

Важно знать: процесс затвердевания гипса достаточно быстрый, поэтому будьте внимательны и постарайтесь вовремя установить модель в гипс.

Кроме этого, рекомендуется установить в гипс предмет (например, небольшую палку), который станет каналом для заливки нашей детали.

5.  Необходим первичный слой для предстоящей заливки.

6.  Делаем заливку второго слоя.

7. После того, как произойдёт затвердевание, необходимо аккуратными движениями извлечь форму из ёмкости и разделить половинки.

8.  Перед отливкой обрабатываем форму сажей, чтобы избежать прилипания жидкого алюминия. Форму необходимо просушить. Естественным путем процесс сушки происходит целый день.

Желательно просушить гипсовую заготовку в духовом шкафу. Начинать с температуры 1100С  — один час и два часа при температуре 3000С.

В гипсе необходимо предусмотреть отверстия для заливки алюминия и удаления остатков воздуха.

Таким способом плавим алюминий.

9. Затем жидкий металл помещаем в форму и ждём полного остывания.

В результате получаем нужную заготовку, затем её шлифуем и делаем специальные отверстия.

Литье по выжигаемым моделям: особенности технологии

Изготовление детали из алюминия с помощью литья по выжигаемым моделям имеет свои особенности, которые будут рассмотрены ниже. Работы выполняются в следующей последовательности:

• В качестве материала для модели в домашних условиях используют пенопласт. С помощью режущих элементов и клея изготовьте фигуру, очертаниями напоминающую требуемую форму.

• Приготовьте емкость для изготовления модели. Можно воспользоватся старой коробкой из-под обуви. Смешайте алебастр с водою. Залейте смесь в коробку. Поместите пенопластовую модель. Разровняйте. Дайте время материалу хорошо застыть. В связи с быстрым процессом застыванию алебастра, работы выполняйте в ускоренном темпе.

• Удалите коробку. Прогрейте форму в печи для того чтобы просушить алебастр и убрать остатки влаги. В противном случае вся воды из алебастра поступит в алюминий и превратится в пар, что приведет к порам в металле и выплескиванию алюминия из формы при выполнении работ.
• Расплавьте алюминий. Удалите с жидкой поверхности расплавленный шлак. Заливайте металл в форму на место пенопласта. От высокой температуры последний начнет выжигаться и его место займет алюминий.

• После того как металл остынет, разбейте форму и достаньте полученную литую алюминиевую модель. Посмотреть процесс подробнее можно по видео.

Техника безопасности и подготовка рабочего места

Высокотемпературные работы отличаются вредными испарениями и сопровождаются выделением дыма, поэтому выполнять их необходимо на открытом воздухе или принудительно проветриваемом помещении. Необходимо использовать вентилятор с боковым обдувом.

Процесс литья сопровождается брызгами, возможны потоки расплавленного металла. Рабочее место потребуется предварительно застелить листом металла. Не рекомендуется работы выполнять в жилом помещении — это небезопасно для окружающих.

Основные ошибки при литье алюминия

Прежде чем выполнять литье алюминия в домашних условиях, обратите внимание на основные ошибки, которые наблюдаются при выполнении работ:

• При изготовлении гипсовых форм необходимо чтобы в процессе сушки испарилась вся влага. В противном случае при заполнении формы вода начинает испаряться, превращается в пар и может остаться внутри алюминия в виде пор и раковин.
• При недостаточном нагреве или если перед началом выполнения работ алюминий успел остыть, металл будет плохо заполнять форму и отдаленные участки останутся полыми.
• Не стоит охлаждать металл погружением в жидкость. В этом случае нарушается внутренняя структура материала.

Интересные факты об алюминии

Алюминий может гнуться как бумага или быть твёрдым как сталь. Алюминий повсюду, даже внутри нас.

Каждый взрослый получает около 50 мг алюминия каждый день вместе с пищей, это ни какая-то диета, просто этого не избежать.

Алюминий самый распространённый металл на планете. Его содержание в земной коре 8 %, но его не просто добывать, по крайней мере, в чистом виде.

Алюминий в своём первоначальном виде совсем не похож на металл, это всё из-за особой «любви» алюминия к кислороду.

Фактически первое применения алюминия в истории произошло, когда восточные гончары добавляли глину богатую алюминием в свои изделия, чтобы сделать их крепче.

Достаточный для производства пивных банок, прочный для гоночных автомобилей, гибкий для обшивки самолётов, способный превратиться во что угодно, алюминий – не заменимый материал для современного мира.

И это ещё не все особенности, который хранит этот полезный металл.

Подобрано для вас:

Художественное литьё в домашних условиях — Металлы, оборудование, инструкции

В современном мире уже нет необходимости изготавливать предметы быта из бронзы. Время, когда сплав меди и олова использовался повсеместно, утекло как расплавленный металл из тигля. Сегодня этот легкоплавкий и хорошо обрабатываемый сплав применяется в основном для изготовления высокохудожественных изделий.

Художественное литьё изделий из бронзы может быть выполнено в домашних условиях. Стать мастером бронзового литья можно при наличии начального капитала на приобретение оборудования, и небольших временных затрат на получения необходимых навыков работы с металлом.

После покупки всего необходимого, когда рука будет набита данное хобби можно будет превратить в высокодоходный бизнес.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции — от 200 000 рублей.

Насыщенность рынка — низкая.

Сложность открытия бизнеса — 6/10.

С чего начать?

Для организации небольшого собственного дела потребуется приобрести оборудование для литья бронзы. Чтобы обустроить небольшую мастерскую потребуется купить такие устройства и инструменты, как:

• Печь для плавки.
• Тигель.
• Щипцы.
• Горн.

Также потребуется приобрести древесный уголь и металл для плавки. Все материалы и инструменты можно купить в специализированных магазинах или через Интернет. Печь для плавки можно изготовить самостоятельно, но при условии использовании для этой цели материалов устойчивых к высокой температуре.

После того как будет приобретено необходимое оборудование, изготовление художественного литья из бронзы своими руками можно начать незамедлительно, но для получения качественной продукции нужно правильно выполнять все нормы технологического процесса.

Литьё из бронзы: процесс

Литьё бронзы в домашних условиях осуществляется в несколько этапов:

• Разработка эскиза.
• Изготовление отливочной модели.
• Расплавление металла.
• Заливка формы.
• Выбивка готовой продукции.
• Обрубка дефектов.

Подготовкой эскиза обычно занимаются профессиональные художники, но если планируется выливать простые по форме изделия, то эту функцию можно выполнить самостоятельно. По нарисованному эскизу из плотной древесины, слоновой кости или пластика изготавливается модель будущего бронзового шедевра. Затем нужно будет подготовить форму для литья.

В домашних условиях чаще всего применяются неразборные формы из гипса. Такую форму несложно изготовить самостоятельно, а после затвердения и остывания металла, достаточно твёрдым инструментом аккуратно разбить гипсовое изделие, чтобы на свет появилась новая бронзовая вещь.

В продаже также имеется формовочная смесь для литья бронзы, с помощью которой можно отлить форму любой конфигурации.

Расплавление металла самая простая процедура, но на этом этапе нужно правильно рассчитать количество меди и олова для получения сплава с оптимальными характеристиками. Когда металл полностью расплавится осуществляется его заливка в заранее подготовленные формы для литья бронзы.

В домашних условиях данная процедура выполняется с использованием специальной большой ложки или ковша. После полного остывания заготовки, если форма была изготовлена из гипса, то её необходимо аккуратно разбить.

При использовании металлические формы для отливки изделия, то осуществляется выбивка бронзовой заготовки.

При выливании бронзовых изделий не избежать различных наростов и наплывов из металла, поэтому, когда заготовка будет извлечена необходимо обрубить наплывы металла в местах соприкосновения половинок формы и точки залива расплавленного металла в форму.

Для получения изделий с минимальными припусками на дополнительную механическую обработку, рекомендуется осуществлять центробежное литьё бронзы. Для реализации этого способа изготовления бронзовых изделий потребуется приобрести машину для центробежного литья.

Приведённая выше технология литья бронзы применяется в домашних условиях. Для организации крупного предприятия с автоматизацией многих производственных процессов потребуется приобретение специального оборудования.