характеристики и способы создания формы для литья алюминия
В производственных цехах литье алюминия выполняется с помощью автоматических установок.
Все оборудование от лучших Китайских и Тайваньских производителей. Отличается высокой степенью автоматизации и безупречным качеством.
Алюминий — пластичный легкий металл серебристого цвета. Отлично гнется, хорошо поддается штамповке, литью, металлообработке.
На воздухе быстро окисляется, образуя тонкую оксидную пленку, защищающую от коррозии.
невысокая температура плавления, около 660°С, с точкой кипения 2500°С.В расплавленном состоянии металл хорошо растекается, заполняя пресс-формы для литья алюминия.
Высокая пластичность позволяет раскатывать его в тончайшую фольгу, используемую для создания упаковок.
Отличные технические и эксплуатационные качества позволяют использовать алюминий в транспортном машиностроении, строительстве, электротехнике, производстве потребительских товаров разного назначения.
Технологии домашнего литья алюминия, материалы и оборудование
Изготовление изделий выполняется в следующем порядке:
1. Расплавленный воск или парафин заливается в емкость, имеющую параметры будущей детали и оставляется до полного затвердевания.
2. Из отлитой заготовки вырезается макет будущей детали, помещается в подготовленную опалубку и закрепляется.
3. Смесь из гипса или цемента, песка мелкой фракции и воды перемешивается до сметанообразного состояния и выливается в опалубку. При этом заготовка должна полностью накрываться раствором.
4. Форму с раствором необходимо слегка потрясти, для удаления пузырьков воздуха.
5. После набора прочности из гипсовой формы вытапливается парафин, гипс полностью высушивается.
6. Сырье плавится в специальных печах или при помощи горелок.
7. Сверху расплава снимается слой окисла, раскаленный металл заливается в готовые формы.
Для работы понадобятся:
Чтобы подготовить необходимое для заливки количество сырья, нужно определить вес и массу будущего изделия с помощью металлического калькулятора.
Самодельные печи и способы расплавления алюминия
На производственных предприятиях и литейных цехах металл плавится в тигельных индукционных печах.
Плавка кустарным способом возможна в самодельных печах или устройствах, работающих от бензиновых или газовых горелок.
В муфельной печи имеется специальная камера, изолирующая расплавляемую заготовку от контакта с углем или продуктами горения.
Нагревательная камера может быть изготовлена из шамотного огнестойкого кирпича, глины или теплоизоляционных панелей ШПГТ-450. Для уменьшения тепловых потерь муфельную печь снаружи можно изолировать минеральной базальтовой ватой.
Нагрев в такой печи происходит от угля, газа или электричества.
Электрические печи самые популярные и эффективные.
Рис.2 Самодельная электрическая муфельная печь
Принцип действия угольной печи:
1. В камеру, выложенную из шамотного кирпича, устанавливается емкость для плавки сырья.
2. Вокруг укладывается и поджигается уголь.
3. Снизу подается воздух, поддерживающий горение.
4. Дым от горения угля удаляется в оставленное в крышке отверстие или трубу.
Рис.3. Схема печи кустарного изготовления: 1. Крышка с проемом для выхода топочных газов; 2. Стенки печи из шамотного кирпича, глины или плит; 3. Тигель для алюминия; 4. Чугунная решетка; 5. Дверка для удаления золы; 6. Камера зольная; 7. Подача воздуха; 8. Угольная камера.
Небольшие заготовки, весом до 150 граммов, можно плавить при помощи газовых или бензиновых горелок, приспособив для этого разные по размеру жестяные банки.
Рис.4. Устройство для плавки с газовой горелкой
Способы создания форм для литья алюминия
Для производства изделий методом плавки нужны соответствующие пресс-формы для литья алюминия.
Они могут изготавливаться из гипса, цемента, смеси песка и жидкого стекла.
1. Открытый способ литья
Простые изделия изготавливают в открытых формах. Для этого используются приспособленные емкости в виде жестяных банок, коробок, сковородок, самодельные формы из гипса.
2. Закрытая форма
Сложные детали и узлы создаются в закрытых разъемных пресс-формах для литья алюминия. Они обычно состоят из основной детали и двух или нескольких боковых, или верхних частей. В верхней части формы делаются воронкообразные проемы для подачи металла.
Материалы для литых форм
Макет детали изготавливается из воска, пенопласта или парафина.
Гипсовые формы
Восковый шаблон устанавливается в коробку или ящик, выступающий в роли опалубки, фиксируется и заливается раствором из гипса.
Для изготовления формы лучше подойдет белый гипс, марки Г-7.
В процессе схватывания и сушки формы парафин или воск расплавляется и выливается. В образовавшиеся полости заливается горячий алюминий.
Если в качестве макета используется пенопласт, раскаленный алюминий заливается по пенопласту, расплавляя и вытесняя его из формы.
Типичные ошибки и советы по правильному литью
Литье из алюминия — непростой процесс, требующий выполнения сложных операций. Если вы решили, что отливка изделий вам под силу — смело беритесь за дело.
Важно трезво оценить свои возможности, запастись необходимыми материалами и прислушаться к советам профессионалов:
2. В качестве сырья лучше использовать мягкие виды алюминиевых изделий. В твердых образцах может содержаться большой процент оксидов.
3. При заливке металла в формы из гипса, необходимо дождаться полного их высыхания.
В противном случае, испаряемая влага может создавать на готовых деталях из алюминия полости и поры.4. Не допускается закалка раскаленных отливок в холодной воде, так как при резком остывании может возникнуть внутреннее напряжение и усадка металла.
5. При устройстве печи с электрическими нагревательными элементами, необходимо предусмотреть заземление конструкции.
При выполнении последовательности и технологии работ, литье — доступный процесс создания изделий из алюминия в кустарных условиях.
Моисеев Алексей
Литье алюминия в домашних условиях, пресс формы и смеси
Процедуру литья алюминия можно провести в домашних условиях. Существует множество разных методик, обладающих своими плюсами и минусами, поэтому иногда сделать выбор может быть непросто, именно в этой статье будет разобран вопрос: «Как совершить литье алюминия в домашних условиях?».
Интересный факт, что алюминий является самым популярным металлом в мире. Он широко используется для промышленных производств различных сфер жизни.
Не обошел он стороной и различные домашние производства. Чем же обусловлен такой большой спрос? Небольшой вес и отличные характеристики, легко подается ковкости, является пластичным металлом. Но несмотря на обширный спектр методик обработки, этот вопрос иногда создает трудности. Например, изготовление формы иногда оказывается непосильной задачей.
Для начала следует вспомнить некоторые свойства алюминия. Он плавится при температуре 660 градусов, а его температура кипения – 2500 градусов. Главная особенность, на которую стоит обратить внимание – чрезвычайно быстрое окисление в случае контакта с воздухом. Зная свойства алюминия можно заниматься его литьем даже дома, многие люди самостоятельно создают различные устройства, помогающие в этом деле. Но большее количество проблем возникает именно на моменте изготовления формы для заливки.
Содержание
- Как отлить алюминий дома?
- Подготовка материалов для литья
- Изготовление форм для литья
- Самодельные печи
- Ошибки при литье
Как отлить алюминий дома?
Технология домашнего получения алюминия практически идентична промышленным способам.
Поэтому при отливе требуют использовать заводские методы с небольшими поправками на масштабы производства и домашние условиях. Наиболее распространенная технология лить алюминия дома – использование форм.
Пресс-форм для литья алюминия
Учитывая все вышесказанное, требуется подобрать необходимое оборудование (печь для лома алюминия) и соорудить форму для литья (как сделать будет рассмотрено позже).
Сам процесс будет состоять из нескольких этапов:
- Очищение лома от грязи, примесей и различных наполнителей, которые могут повлиять на конечную чистоту сплава. На этом же этапе требуется измельчить алюминий до малого размера.
- Проводится процесс плавления при помощи заранее подобранного способа. Полное расплавление металла позволяет убрать из массы металла все ненужные добавки. А также на этом шаге подбирается формовочная смесь.
- Последним шагом станет добавление алюминия в подготовленную форму для плавления. Далее, следует дождаться затвердевания массы и после этого можно освобождать сплав от формы.
На этом процесс литья будет завершен. На протяжении всей процедуры следует соблюдать правила безопасности при работе с раскаленным металлом.
Подготовка материалов для литья
На первом этапе требуется подготовить алюминиевый лом. Важно понимать, что алюминий бывает разных видов, например, если взять проволоку, то может попасться та, что очень легко гнется, а можно выбрать практически не поддающуюся физическому воздействию.
Если вы собрались заниматься литьем алюминия, то выбор следует остановить на той, что более мягкая, именно такой материал содержит малое количество оксидов.
Второй этап заключается в подборе гипса. Именно из него изготавливается форма, если работы идут на дому. Наиболее выгодная марка – гипсовая. Однако стоимость такого продукта довольно высока и найти его бывает непросто, поэтому допускается использование белого гипса.
Его покупка возможна в любом магазине строительных материалов. Но остерегайтесь такого материала, как алебастр.
Он крайне похож на гипс и именно его может посоветовать продавец в качестве замены, однако, для наших целей его применение невозможно.
На третьем этапе нужно подобрать воск, именно он является лучшим вариантом для литья деталей малого размера. Чистый воск стоит довольно дорого и его покупка возможна лишь в больших объемах, что не имеет никакого смысла, поэтому лучше всего приобретать обычные свечи, неважно какого вида. Именно при помощи их и будет происходить изготовления пресс форм.
Последнее, что нам понадобится это емкость для растапливания алюминия, сделанная из чего-то прочного, ведь ей предстоит выдержать нагревание до высоких температур. А также нельзя обойтись без главного – источника температуры.
Для этого можно использовать что угодно, хоть газовый горн, хоть самодельную печь, это неважно. Все, что нам требуется – достичь нужной температуры.
Изготовление форм для литья
В домашнем производстве невыгодно использовать промышленные пресс-формы для литья алюминия.
Процесс получится сложным и дорогим, да и сами приборы занимают очень много места.
Для того чтобы алюминий принял нужную форму, можно прибегнуть к использованию земли или изготовлению формы самостоятельно. Под первым вариантом предполагается, что пользователь должен вырыть яму определенно формы, в которую и будет производиться заливка алюминия.
Но мы пойдем другим путем и изготовим формы своими руками. Для этого можно использовать пенопласт, из которого просто вырезается нужная форма. Литье алюминия в пенопласт является безопасным и эффективным.
Литье алюминия по газифицируемым моделям
А также можно использовать гипс или цемент, но использование второго способа нецелесообразно, так как форма будет иметь только прямоугольный вид. При помощи гипса можно создать любую конфигурацию.
Самодельные печи
К печам, в которых будет расплавлен алюминий, не предъявляется практически никаких требований, нужно достичь температуры 600 градусов и все. Необходимость печи возникает из-за того, что открытый огонь не обеспечивает такой температуры, именно поэтому приходится создавать закрытое пространство, разогретое до такой температуры.
Можно изготовить печь из старых кастрюль. Делается это довольно просто: нужно взять кастрюлю с проделанным сбоку отверстием для воздуха, подавать воздух (например, при помощи шланга от пылесоса), в устройство закладывается уголь и поджигается, начинается подача воздуха для удерживания пламени, емкость обкладывается углем со всех сторон и для выхода дыма немного открывается крышка.
Независимо от формовки изделия, температура во всей печи будет находиться на одинаковом уровне.
Отличным вариантом будет использование газовой горелки.
Горелка газовая
Следует знать, что такой способ возможно использовать при отливке небольших штучных изделий. Печь можно соорудить при помощи двух консервных банок, вставленных друг в друга. При таком использовании нагревается только нижняя емкость, а наружная выступает в качестве оболочки, удерживающей тепло. Конструкция может быть прикрыта крышкой для отвода продуктов горения.
Ошибки при литье
Литье алюминия в гипсовые формы часто сопровождается тремя основными ошибками, возникающие при неправильном проведении работ.
- Перед изготовлением гипсовых форм нужно убедиться в том, что вся влага испарилась, в противном случае она исчезнет под давлением и превратится в пар, который останется на алюминии в виде пор.
- В случае малого нагрева формы, алюминий не сможет полностью ее заполнить и некоторые участки могут остаться пустыми.
- Распространенный способ закалки – опускание раскаленного металла в воду. В случае с алюминием этого делать нельзя, произойдет нарушение внутренней структуры металла.
Зная эти ошибки, вы сможете не повторять их и избежать неприятных казусов во время процедуры литья и изготовления пресс формы для литья алюминия.
Видео: Пошаговая инструкция по выбору алюминия в домашних условиях
Как отлить алюминий с помощью гипсовых форм . Хотя литье алюминия связано с очень высокой температурой и расплавленным металлом, это можно сделать дома с относительно небольшим оборудованием.
Многие люди во всем мире отливают алюминий, и многие полезные предметы были изготовлены методом домашнего литья. Имея опыт и практику, вы могли бы создавать скульптуры, такие как бюсты в натуральную величину, или большие станки, такие как токарный станок или мельница.
Вырежьте или вылепите из воска форму, которую вы хотите отлить из алюминия. Процесс, используемый для литья алюминия в гипсовые формы, называется литьем по выплавляемым моделям. В этом процессе модель желаемого объекта изготавливается из воска и покрывается гипсом. После высыхания гипса воск выплавляется из формы и заменяется алюминием.
Добавьте литники и вентиляционные отверстия к восковой модели с помощью остатков воска. Литники и вентиляционные отверстия — это то, как расплавленный металл проходит через гипс, чтобы заполнить полость формы. Вырежьте или вырежьте несколько маленьких стержней из воска для литья и расплавьте их на восковой модели. Обязательно добавьте два-три вентиляционных отверстия.
Вентиляционные отверстия позволяют воздуху выходить из формы. Без вентиляционных отверстий расплавленный алюминий может выплеснуться обратно во время заливки.
Смешайте гипс с водой в 5-галлонном ведре. Не забудьте смешать достаточное количество гипса, чтобы модель была покрыта гипсом не менее чем на 2 дюйма при помещении в ведро.
Привяжите веревку к концу каждого литника и вентиляционного отверстия. Привяжите другой конец каждой длины веревки к стержню дюбеля. Погрузите восковую модель в ведро с гипсом. Будьте осторожны, не погружайте литники и вентиляционные отверстия в воду — вы будете заливать в них металл. Дайте гипсу высохнуть в течение ночи.
Наполните один цветочный горшок наполовину древесным углем и подожгите уголь. Выньте гипсовую форму из 5-галлонного ведра и поместите гипсовую форму в огонь. Воск в гипсовой форме расплавится и через некоторое время его можно будет вылить. Поднимите гипсовую форму из огня щипцами и вылейте воск в ведро. Этот воск можно переплавить и повторно использовать для дополнительных моделей.
Добавьте еще угля в цветочный горшок и поместите тигель в огонь. Используйте щипцы, чтобы поддерживать уровень тигля в огне. После того, как тигель нагреется, добавьте в тигель алюминиевый лом. Подуйте на огонь мехами. Алюминий имеет температуру плавления более 1200 градусов по Фаренгейту, поэтому огонь должен быть по крайней мере при этой температуре.
Снимите тигель с огня щипцами после того, как вы расплавите достаточное количество алюминия. Быстро залейте расплавленный алюминий в форму. Заполните форму как можно полнее. При литье алюминия лучше иметь слишком много расплавленного металла, чем его недостаточно.
Подождите не менее одного часа, прежде чем пытаться извлечь отливку из формы. Даже если маленькие капли алюминия остыли, крупная алюминиевая отливка может оставаться горячей.
Молотком разбейте гипсовую форму. Удалите все кусочки гипса с алюминиевой отливки. Удалите металл, оставшийся с литников и вентиляционных отверстий, с помощью дисковой шлифовальной машины.
Используйте рашпиль, чтобы сгладить любые дефекты литья.
Вещи, которые вам понадобятся:
- Несколько фунтов. воска для литья
- Инструменты для резьбы
- Сигаретная зажигалка
- стержни для дюйлеров
- Строка
- Группа Paris
- 5-галлон.
- Молоток
- Дисковая шлифовальная машина
- Рашпиль
Наконечник
Не беспокойтесь о остатках воска в форме. По мере заполнения формы алюминием воск будет таять и вытекать.
Предупреждения:
- Расплавленный металл очень горячий. При литье алюминия обязательно надевайте рубашку с длинными рукавами и длинные брюки. При высыхании гипс выделяет тепло и может сильно нагреваться.
Биография писателя
Джеймс Блэк пишет о компьютерах и компьютерной индустрии с 2001 года. Его работы публиковались в «2600» и нескольких академических журналах. Джеймс имеет степень бакалавра журналистики Университета Шиппенсбурга.
Связанные статьи
Типы форм для литья алюминия • Bernier Metals
Существует много типов форм для литья алюминия, которые используются для литья расплавленного алюминия в различные формы и формы. Некоторые формы являются временными, а другие постоянными и могут использоваться повторно. Эти же типы пресс-форм также используются для многих других металлов и сплавов, помимо алюминия.
Форма для литья в песчаные формы
Самыми старыми типами форм для литья алюминия являются формы, которые использовались еще со времен египтян. Эти типы форм изготавливаются, когда в песке создается полость, которая удерживается в ящике или «фляге». Обычно оригинальный «узор» делается из дерева, металла или другого твердого материала. В песчаной полости также находится стержень, образующий центр отливки. Из различных алюминиевых литейных форм эта используется, в частности, для блоков двигателей, коллекторов двигателей и других крупных и тяжелых отливок.
Керамическая форма
Другим типом литейной формы, используемой для алюминия и других расплавленных металлов, является керамическая форма.
Керамическая форма, чаще всего используемая для процесса литья по выплавляемым моделям, создается вокруг пластика или воска, которые плавятся при обжиге формы во время ее создания. После того, как воск «потерян», форма готова к приему расплавленного металла. Этот тип процесса литья также называется «точным литьем» из-за точных отливок, которые могут быть созданы с помощью этого процесса.
Литье в постоянную форму
Постоянные типы алюминиевых литейных форм изготавливаются из таких металлов, как сталь и железо. Расплавленный алюминий нагнетается под действием силы тяжести или вакуума в постоянную полость формы. Одним из преимуществ этих типов отливок в формы является то, что форма является постоянной; в отличие от форм для литья в песчаные формы, которые обычно разрушаются при извлечении отливок после их охлаждения. Это также дешевле при использовании для большого количества отливок.
Формы для литья под давлением
Формы для литья под давлением используют стальные штампы или формы для производства множества идентичных отливок.
В случае с алюминием, как и с другими металлами, расплавленный металл под высоким давлением нагнетается в такие формы для литья алюминия. Это универсальный процесс, который позволяет производить большое количество отливок малого и среднего размера.
Форма для ракушек
Оболочечная форма — это тип формы для литья в песчаные формы, в которой используется смола для связывания песка в тонкую оболочку толщиной от 10 до 20 мм. Хотя использование этих типов форм для литья алюминия обеспечивает лучшую чистоту поверхности с более точными размерами, этот процесс определенно более дорог.
Гипсовые формы
Гипсовые формы изготавливаются из гипсовой массы, которую заливают воском. Когда гипсовая форма запекается, узор тает, оставляя идеальное представление о узоре. Затем расплавленный металл заливают в полости гипсовых форм. Это еще одна форма «литья по выплавляемым моделям».
Литейные формы для графита
Графитовые формы и стержни часто используются при центробежном литье алюминия.