Maailmas, mida juhivad tegija trend ja loovus, on a metalli valamine kodus See on muutunud huvitavaks tootmis- ja meisterdamishuvilistele või koduettevõtte loomisele. See põnev protsess pakub võimalust vormida ja anda elu paljudele metallesemetele, alates ainulaadsetest dekoratiivdetailidest kuni mootorite, konstruktsioonide jne funktsionaalsete komponentideni.
Selles artiklis käsitleme kõike, mida pead teadma, et omada kodus metallivalu, lisaks soovitame mõningaid tooteid peab olema selle eest ja nii saate sukelduda sellesse põnev metallidega isetegemise maailm...
Soovitatavad tooted
Alustuseks sulatage metallid kodus ohutult Et saaksite luua asju nagu professionaal, vajate järgmisi tooteid:
grafiitkarbiidist tiigel
Vorm sulametalli jaoks
Bentoniidipulber sulametalli valamiseks kohandatud liivavormide loomiseks
Metalli sulatusahi
Leegivaba induktsioonkuumuti
terasest alasi
Sepistamine
Sepavasar
Termilised kindad
Valutangid
Ülemine kuumakilp
Leegiaeglustavad riided
Tulekustuti
Antigaasimask
Esmaabikomplekt
Muud sepatööriistad
Muud ehete tööriistad
Mis on metallivalukoda?
A. metalli valamine viitab tööstuslikule või käsitöönduslikule protsessile, mille käigus metall sulatatakse ja valatakse konkreetse tüki vormimiseks vormi. Selle protsessi käigus allutatakse otse mineraalist või varem toodetud metallitükkidest pärinev metall kõrgele temperatuurile, et saavutada metalli või sulami sulamistemperatuur.
Kui sulanud, vala vormi mis on eelnevalt välja töötatud konkreetse kuju ja suuruse loomiseks. Kui metall on vormis jahtunud ja tahkunud, saadakse soovitud kujuga metallitükk, olgu selleks siis väärismetallidest ehteobjekt, kohandatud kujuga mehaaniliste või konstruktsiooniosade jaoks või kangid ja need maha müüa.
See protsess on tootmises ja on ajaloo jooksul arenenud, kasutades erinevaid meetodeid ja tehnoloogiaid. Kuid mõelge, kui tuhandeid aastaid tagasi sai metalli sulatada algeliste ja primitiivsete tavadega, siis praeguse tehnoloogiaga saate seda teha kodus kiiresti, ohutult ja tõhusalt...
Lavad
Valamisprotsess, olgu see siis tööstuses või kodus, koosneb mitmest põhietapid, kui:
- Esiteks saadakse sulatatav metall kas puhtast mineraalist, selle metalli teistest tükkidest, mida soovime taaskasutada või ringlusse võtta jne.
- See metall sisestatakse tiiglisse, milles kuumutatakse ahjus või induktsiooni teel, sulatades seega metalli sulamistemperatuuri saavutamisel.
- Metall kantakse vedelas olekus konkreetsesse vormi.
- Äsja moodustatud objekti kõvenemise või jahutamise protsess.
- Lõpptoote ülevaatuse etapp, järgnevad pinnaviimistlused (värvimine, nikerdamine, vasardamine, keevitamine jne).
Ilmselgelt, kui metalli saadakse otse maagist, tuleb i valmistamiseks lisada mõningaid lisaaineidlisandid eemaldatakse räbu abil, kuigi see pole vajalik, kui teete selle juba puhtast metallist.
tühjendatud
Kuigi metalli valamine See võib tunduda lihtne, peate silmas pidama mitmeid asju. Ja kui materjali kuumutate ja optimaalse temperatuuri saavutate, on metall vedelal kujul vormi valamiseks valmis. Kuid see vool läbi valusüsteemi ja õõnsuse on valamise protsessi oluline etapp. Selle sammu õnnestumiseks on oluline, et metall voolaks enne kõvenemist tahkumata kujul läbi kõigi vormi piirkondade, pidage meeles, et mitte kõik vormid ei ole lihtsa kujuga.
Mõjutavad tegurid tühjendusprotsessis hõlmavad järgmist:
- Valamise temperatuur: See viitab sulametalli temperatuurile selle vormi sisestamise ajal. Siin on oluline erinevus valamise temperatuuri ja tahkumise alguse temperatuuri vahel (puhta metalli sulamistemperatuur või sulami vedeliku temperatuur). Seda temperatuuri erinevust nimetatakse mõnikord "ülekuumenemiseks". See peaks olema võimalikult väike, et tagada vormi piisav täitumine, kuna nii oksüdatsioonikiirus kui ka gaaside lahustuvus vedelas metallis sõltuvad temperatuurist.
- valamise kiirus: viitab kiirusele, millega sulametall vormi valatakse. Kui kiirus on liiga aeglane, on oht, et metall jahtub enne õõnsuse täielikku täitmist. Kui valamiskiirus on liiga suur, võib see tekitada turbulentsi ja muutuda tõsiseks probleemiks, mis võib põhjustada hallitusliiva erosiooni ning sulgeda sulametallis gaase ja räbu.
- Turbulents voolus: tekib siis, kui vedel metall puutub kokku vormi seintega ja sõltub kiirusest, vedela metalli viskoossusest ja täitesüsteemi geomeetriast. Oluline on vältida turbulentset voolu, kuna see soodustab metalli ja õhu suuremat vastasmõju, mille tulemuseks on metallioksiidide moodustumine, mis võivad tahkumisel kinni jääda, mis halvendab valu kvaliteeti. Lisaks võib turbulentne vool põhjustada sulametallivoolu mõju tõttu liigset hallituse erosiooni.
Kristalliseerumine
A kristallstruktuur metallides, on pärast valamist vaja kontrollitud jahutusprotsessi. Metallide kristallstruktuur tekib siis, kui aatomid või ioonid on organiseeritud korrapäraselt ja korduvalt kolmemõõtmelises võrgustikus, mis annab materjalile uued ja väga huvitavad omadused.
Kui metall sulab, põhjustab metalli vedel olek selle aatomite häireid, lõhub nende sidemeid ja liigub vabalt. Teisest küljest, kui metall jahtub, seostuvad need aatomid uuesti, kuid segamatult. Kuid kui jahutamist kontrollitakse, saab aatomeid muuta soovitud kristalliliseks struktuuriks. See saavutatakse läbi a ühtlane ja väga aeglane jahutamine.
Jahtumisel tekivad väikesed järjestatud aatomite grupeeringud, mis järk-järgult muutuvad üha enamaks, tekitades kristalli kasvu ja kandes metalli üle kogu struktuuri. Kuid seda kristallilist võrku saab muuta pärast mõnda tööd, nagu lamineerimine, karastamine, karastamine või sepistamine ja ümberkristallimisprotsess. Põhimõtteliselt seisneb see metalli kuumutamises temperatuurini, mille juures aatomid oma sidemed katkestavad, ja seejärel uuesti jahutamises, et saada ühtlane struktuur.
Metallides kristallide tootmiseks on mõned muud protsessid, näiteks need, mis kasutavad metallurgilist pulbrit, mis on tihendatud ja allutatud paagutamisprotsessile kontrollitud kuumutamisega, nii et pulbrid sulanduvad ja moodustavad tiheda kristalse struktuuri, kuid see on keerulisem...
Milliseid metalle saab kodus sulatada?
Vastus sellele küsimusele on järgmine: kõik. Kõiki metalle, näiteks radioaktiivseid metalle, saab sulatada, kui need on teie käeulatuses ning need pole ohtlikud ega keelatud. Teine asi, mida peaksite kaaluma, et teada saada, kas saate metalli sulatada või mitte, on teie induktsioonisüsteemi või ahju temperatuur, kuna olenevalt metallide sulamistemperatuurist saate sulatada ainult osa neist. Näiteks:
- Gallium (Ga) – 29,76 °C.
- Rubiidium (Rb) – 39,31 °C
- Kaalium (K) – 63,5 °C
- Tina (Sn) – 231,93°C
- Plii (Pb) – 327,46 °C
- Tsink (Zn) – 419,53 °C
- Alumiinium (Al) – 660,32 °C
- Vask (Cu) – 1.984 °C
- Raud (Fe) – 1.535 °C
- Nikkel (Ni) – 1.455 °C
- Hõbe (Ag) – 961,78 °C
- Kuld (Au) – 1.064 °C
- Plaatina (Pt) – 1.768 °C
- Titaan (Ti) – 1668 ºC
Niipalju siis puhastest metallidest, aga meil on ka sulamid mida saame sulatada, näiteks:
- Roostevaba teras: vahemikus 1,370 °C kuni 1,480 °C.
- Pronks: vahemikus 900°C kuni 1,000°C, olenevalt koostisest.
- Messing: varieerub vahemikus 900°C kuni 940°C, olenevalt vase ja tsingi vahekorrast.
- Nikkel-raud (Invar): on ligikaudu 1,430°C.
- Alumiiniumpronks: Tavaliselt on see vahemikus 625-675 °C.
Peab ütlema, et viis, kuidas neid metalle jahutatakse (aeglaselt või aeglaselt), võib muuta nende sisemist struktuuri, muutes need kõvemaks või rabedamaks ja isegi saavutada kristalliseerumine selle aatomistruktuurist nutikate metallide saamiseks…
Must- ja värvilised metallid
Mustmetallide ja värviliste metallide vahel on vaja hästi vahet teha, kuna neil on erinevad omadused. Ühelt poolt on meil must metall:
- Raud: Need on rauda sisaldavad metallid, näiteks pehme raud, teras, roostevaba teras jne ja seega kuni sadu teadaolevaid sulameid. Mustmetallurgia moodustab ligikaudu 90% ülemaailmsest metallitoodangust. Raud on tuntud oma tiheduse, süsinikuga kombineeritud tugevuse, laialdase kättesaadavuse ja rafineerimise lihtsuse, samuti korrosioonitundlikkuse ja magnetiliste omaduste poolest. Rauasulamite loomine erinevate elementide lisamise teel kindlas vahekorras võimaldab üht või mitut neist omadustest nõrgendada või kõrvaldada.
- värviline: viitab mis tahes metalli sulatamisprotsessile, mis ei ole raud või ei sisalda rauda. Nendeks metallideks on näiteks plii, vask, nikkel, tina, tsink ja lisaks väärismetallid nagu kuld, hõbe ja plaatina. Oluline on eristada neid valuprotsesse mustmetallidest, kuna need nõuavad erinevaid protseduure ja ressursse, mis on spetsialiseerunud sõltuvalt töödeldavast metallist. Need kipuvad olema reaktiivsemad kui raudmaterjalid. Kogu protsessi vältel on vaja spetsiaalseid filtreid, et eemaldada reaktiivsed gaasid, mis võivad metalli kahjustada, nagu räbu või vesinik, mis võivad metalli puhastamist takistada. Lisaks kasutatakse värviliste metallide kontsentraatide niiskusevabaks hoidmiseks kuivateid ja vormide valmistamisel spetsiaalseid liivasid. Kasutatavate tehnikate poolest on värviliste metallide valamise põhimõte sarnane mustmetallide omaga, kuigi kasutatakse mõningaid spetsiaalseid vormitäitmise tehnikaid, näiteks survesissepritse, mis tagab palju suuremate mõõtmetega detailide saamise.täpsed ja parema kvaliteediga pinnad .
taaskasutada ja teenida
Kodus metalli valamine on põnev tegevus, mida õigesti ja ohutult tehes võib pakkuda võimalusi raha teenida, kas müües oma ehteid, metallist skulptuure jne või taaskasutades hulgaliselt metallesemeid ja müües saadud valuplokke kaalu järgi. Siin on mõned ideed:
- Juveelid: Saate sulatada ehteid, mida te ei vaja või mis teile ei meeldi (või muid esemeid, mis teile teadaolevalt sisaldavad väärismetalle), olgu see siis kuld või hõbe, et luua unikaalne ehe ja müüa see kaalu järgi. Pidage meeles, et grammil kullal on üsna oluline hind…
- elekter: Paljud elektrilised ja elektroonilised elemendid, näiteks kaablid, sisaldavad suures koguses vaske. Kui teil on vanad juhtmestikud, kahjustatud mootorid nende vaskmähistega jne, võite hankida selle nõutud metalli.
- Konservid: Joogiks kasutatavaid alumiiniumpurke saab sulatada ja saadud alumiiniumi seejärel maha müüa. See on viis äravisatava asja eest kasumi teenimiseks. Midagi sarnast võib juhtuda paljude konservide jaoks kasutatavate plekkpurkidega, kuigi see teine sulam on alumiiniumist odavam.
- teised: olgu need talatükid, profiilid, vardad, vanametall, vanaraua tükid, vanad esemed jne, olenevalt metalli tüübist saab neid ka sulatada, et neid taaskasutada ja muud kuju saada või müüa neid kaalu järgi mingil hetkel spetsialiseerunud.
Muud ideed, mida teha
Muidugi, kui soovite vabaneda pelgalt metalli ringlussevõtust ja kaalu järgi müümisest, saate seda ka teha teha palju rohkem:
- Tükid: pakub antiikautode, mootorrataste või metallmööbli restaureerimisega tegelevatele inimestele valuteenust varuosade loomiseks või metallkomponentide restaureerimiseks.
- Kunstiline ja dekoratiivne valamine: Looge dekoratiivseid koduesemeid, nagu ukselingid, mööbli nupud või kohandatud metalllambid.
- Karikad ja auhinnad: Varustage kohalikke spordiüritusi, võistlusi või auhinnasaateid kohandatud metallist karikate ja auhindadega.
- Struktuurid: Sulatage metall, et luua ebaharilikke või raskesti müüdavaid konstruktsioone või võib-olla osi, mida enam ei toodeta osade parandamiseks.
- ehted- Saate sulatada vääris- ja väärismetalle, et luua oma isikupäraseid ehteid ja saada moekunstnikuks.
Ohutusmeetmed metalli sulatamiseks
Metallivalu on tegevus, millega kaasnevad märkimisväärsed riskid, mistõttu on oma tervise ja heaolu kaitsmiseks hädavajalik järgida asjakohaseid ohutusmeetmeid. Allpool on toodud mõned peamised ohutusmeetmed, mida metalli valamisel järgida:
- Isikukaitsevahendid: Kandke alati isikukaitsevahendeid, sealhulgas kaitseprille, sobivaid saapaid, kuumakindlaid kindaid, tulekindlaid põllesid ja mõnel juhul ka kaitsekübaraid ja kaitseprille. Samuti võite vajada maski, kuna mõnel juhul võivad tekkida mürgised gaasid, mida ei tohiks sisse hingata.
- Ohutu tööpiirkond: Rajage metallivalu jaoks hästi ventileeritav tööala, eelistatavalt töökojas või garaažis. Veenduge, et sellel ei oleks tuleohtlikke esemeid ja et käepärast oleksid sobivad tulekustutid. Samuti, kui piirkonnas on madal õhuniiskus, palju parem, kuna vee olemasolu keskkonnas võib protsessi käigus probleeme tekitada.
- Piisav ventilatsioon: Kodune metallisulatus võib teatud esemete sulatamisel eraldada mürgiseid aure ja aure. Nende ohtlike kemikaalide sissehingamise vältimiseks kasutage sobivat ventilatsioonisüsteemi, näiteks suitsuärast, või töötage väljas.
- Tuletõrje: Hoidke oma tööpiirkonna läheduses D-tüüpi (süttiv metall) tulekahju jaoks mõeldud kuivkeemilist tulekustutit. Kaasa võta ka ämber liiva või tulekustutustekk. Ärge kunagi kasutage vett väga kõrge temperatuuriga metallide jaoks, kuna see võib põhjustada tõsiseid õnnetusi.
- Ohutu valamise varustus: kasutab spetsiaalselt selleks ülesandeks loodud ahjusid või sulatusseadmeid. Kontrollige seadmeid regulaarselt, et veenduda, et seal pole gaasilekkeid ega elektriprobleeme.
- Metallide õige käsitsemine: Käsitsege sulametalle ettevaatlikult ja kasutage sobivaid pintsette või tööriistu. Vältige kokkupuudet, pritsmeid jms ning hoidke lemmikloomad ja lapsed alati protsessi ajal eemal, et vältida õnnetusi.
- Esmaabi: Teil peaks alati olema tööpiirkonna lähedal esmaabikomplekt ja teadma, kuidas seda kasutada. Põletused on tavaline oht, seega peaksite teadma, kuidas neid õigesti ravida. Ja kui need on tõsised põletushaavad, minge kiiresti kiirabisse.
- Koolitus ja kogemused: Enne metalli valamise alustamist otsige koolitust ja omandage kogemusi. Õppige tundma metallide liike ja nende sulamistemperatuure, samuti ohutuid valutehnikaid, mida saate teha ja mida mitte jne. Tehke end kurssi metallivaluga seotud kemikaalide ja nendega seotud riskidega. Veenduge, et teate iga metallitüübi konkreetseid ohutusmeetmeid.
Pidage meeles, et metallivalu on teadmisi ja kogemusi nõudev tegevus, mistõttu on oluline õppida usaldusväärsetest allikatest ja olla alati ohutuse osas valvas.
Kas ma saan luua sulameid?
Vastus sellele teisele küsimusele on jah.. Saate luua oma sulamid, kui need on omavahel legeeritavate metallide vahel, kuna on selliseid, mida ei saa omavahel segada. Seetõttu peaksite teadma, millised on võimalused enne metallide segamist ilma riimi ja põhjuseta.
Peaaegu kõiki metalle saab legeerida, st kombineerida teiste metallide või elementidega, et luua spetsiifiliste ja uute omadustega sulameid. The kõige soodsamad metallid sulamitele on:
- Raud (Fe): See on mitteväärismetall paljudele sulamitele, näiteks terasele, mis on raua ja süsiniku sulam. Terast kasutatakse oma tugevuse ja vastupidavuse tõttu laialdaselt tööstuses ja ehituses.
- Alumiinium (Al): Alumiinium legeeritakse teiste metallidega, nagu vask, räni, tsink ja magneesium, et luua kergeid ja korrosioonikindlaid sulameid. Näiteks on alumiiniumsulamid, mida kasutatakse kosmose- ja autotööstuses.
- Vask (Cu): Seda kasutatakse mitmesugustes sulamites, sealhulgas pronksis (vask ja tina) ja messingis (vask ja tsink). Need sulamid on tuntud oma tugevuse, elektrijuhtivuse ja esteetiliste omaduste poolest.
- Nikkel (Ni): Seda kombineeritakse teiste metallidega, nagu raud või kroom, et luua korrosioonikindlaid sulameid, nagu roostevaba teras ja Monel.
- Titaan (Ti): Seda kasutatakse sulamites kosmose- ja meditsiinitööstuses selle suure tugevuse ja madala tiheduse tõttu. Levinuim sulam on Ti-6Al-4V (titaan-6% alumiinium-4% vanaadium).
- Plii (Pb): Seda kasutatakse suure tiheduse tõttu sulamites, nagu plii-tina, jootmiseks ja tasakaalustamiseks.
- Tsink (Zn): Seda kombineeritakse teiste metallidega, et luua sulameid, nagu messing ja zamak. Messingit kasutatakse laialdaselt muusikariistade ja dekoratsioonide valmistamisel, zamaki aga valandites.
- Tina (Sn): Seda kasutatakse sulamite keevitamisel ja esemete, näiteks köögiriistade ja pakendite valmistamisel.
- Hõbe (Ag): Seda kombineeritakse teiste metallidega, näiteks vasega, et luua sulameid, näiteks ehete valmistamisel kasutatavat hõbedat.
- Kuld (Au): Seda kombineeritakse teiste metallidega, et luua ehete valmistamisel kasutatavaid sulameid, nagu 18K kuld (Au-75%, Cu-25%) jne.
Need on vaid mõned näited ning erinevates tööstuslikes rakendustes, kosmoselennundusest ehituse ja elektroonikani, kasutatakse palju muid sulameid. Sulamid võimaldavad kohandada metallide omadusi, et need vastaksid erinevatele tööstusharudele.