Dalam dunia yang didorong oleh trend pembuat dan kreativiti, mempunyai a tuangan logam di rumah Ia telah menjadi menarik untuk peminat pembuatan dan kraf, atau memulakan perniagaan dari rumah. Proses yang menarik ini menawarkan kemungkinan membentuk dan memberi kehidupan kepada pelbagai objek logam, daripada kepingan hiasan unik kepada komponen berfungsi enjin, struktur, dsb.
Dalam artikel ini, kita akan melihat semua yang anda perlu tahu untuk mempunyai faundri logam di rumah, selain mengesyorkan beberapa mesti ada produk untuk itu, dan supaya anda boleh melibatkan diri dalam dunia DIY yang menarik dengan logam...
Produk yang disyorkan
Untuk memulakan mencairkan logam di rumah dengan selamat Untuk dapat mencipta perkara seperti seorang profesional, anda memerlukan produk berikut:
mangkuk pijar grafit karbida
Acuan untuk logam cair
Serbuk bentonit untuk mencipta acuan pasir tersuai untuk menuang logam cair
Relau lebur logam
Pemanas aruhan tanpa api
andas keluli
Penempaan
Tukul pandai besi
Sarung tangan haba
Penyepit faundri
Perisai haba atas
Pakaian kalis api
Pemadam api
Topeng antigas
Kit pertolongan cemas
Alat tukang besi yang lain
Alat perhiasan lain
Apakah pengecoran logam?
yang tuangan logam merujuk kepada proses perindustrian atau artisan di mana logam dicairkan dan dituangkan ke dalam acuan untuk membentuk kepingan tertentu. Semasa proses ini, logam yang datang terus daripada mineral atau daripada kepingan logam yang dihasilkan sebelum ini tertakluk kepada suhu tinggi untuk mencapai takat lebur logam atau aloi.
Setelah cair, tuang ke dalam acuan yang telah direka bentuk terlebih dahulu untuk mencipta bentuk dan saiz tertentu. Setelah logam menyejuk dan mengeras dalam acuan, sekeping logam dengan bentuk yang diingini diperoleh, sama ada untuk mencipta objek perhiasan dengan logam berharga, untuk bahagian mekanikal atau struktur dengan bentuk tersuai, atau untuk mencipta jongkong dan menjualnya.
Proses ini penting dalam pembuatan dan telah berkembang sepanjang sejarah, menggunakan pelbagai kaedah dan teknologi. Tetapi fikirkan, jika beribu-ribu tahun dahulu anda boleh mencairkan logam dengan amalan asas dan primitif, dengan teknologi semasa anda boleh melakukannya di rumah dengan cepat, selamat dan cekap...
Peringkat
Proses pemutus, sama ada dalam industri atau di rumah, terdiri daripada satu siri peringkat asas, sebagai:
- Pertama, logam yang hendak dicairkan diperolehi, sama ada daripada mineral tulen, daripada kepingan logam lain yang ingin kita guna semula atau kitar semula, dsb.
- Logam ini dimasukkan ke dalam mangkuk pijar, di mana haba digunakan dalam ketuhar atau melalui aruhan, dengan itu mencairkan logam apabila ia mencapai takat leburnya.
- Logam dipindahkan dalam keadaan cairnya kepada acuan tertentu.
- Proses mengeras atau menyejukkan objek yang baru terbentuk.
- Peringkat semakan produk akhir, kemasan permukaan seterusnya (dicat, ukiran, penukul, kimpalan,...).
Jelas sekali, apabila logam diperoleh terus daripada bijih, beberapa bahan tambahan mesti ditambah untuk membuat ikekotoran dikeluarkan oleh sanga, walaupun ini tidak perlu jika anda membuatnya daripada logam yang sudah tulen.
dikosongkan
Walaupun tuangan logam Ia mungkin kelihatan mudah, anda mesti mengingati beberapa perkara. Dan sebaik sahaja anda memanaskan bahan dan mencapai suhu optimum, logam sedia untuk dituangkan dalam bentuk cecairnya ke dalam acuan. Tetapi aliran ini melalui sistem tuangan dan rongga adalah peringkat penting dalam proses tuangan. Untuk langkah ini berjaya, adalah penting bahawa logam mengalir tanpa pejal melalui semua kawasan acuan sebelum mengeras, perlu diingat bahawa tidak semua acuan adalah bentuk yang mudah.
Faktor berpengaruh dalam proses pengosongan termasuk:
- Suhu menuang: Ia merujuk kepada suhu logam cair pada masa ia dimasukkan ke dalam acuan. Perbezaan penting di sini adalah antara suhu penuangan dan suhu di mana pemejalan bermula (takat lebur untuk logam tulen atau suhu cecair untuk aloi). Perbezaan suhu ini kadangkala dipanggil "terlalu panas." Ini hendaklah sekecil mungkin untuk memastikan pengisian acuan yang mencukupi, kerana kedua-dua kadar pengoksidaan dan keterlarutan gas dalam logam cecair bergantung pada suhu.
- kelajuan mencurah: merujuk kepada kadar di mana logam cair dituang ke dalam acuan. Jika kelajuan terlalu perlahan, terdapat risiko bahawa logam akan sejuk sebelum mengisi rongga sepenuhnya. Jika kelajuan menuang berlebihan, ia boleh menimbulkan pergolakan dan menjadi masalah yang serius, yang boleh menyebabkan hakisan pasir acuan dan memerangkap gas dan sanga dalam logam cair.
- Pergolakan dalam aliran: berlaku apabila logam cecair bersentuhan dengan dinding acuan dan bergantung kepada kelajuan, kelikatan logam cecair dan geometri sistem pengisian. Adalah penting untuk mengelakkan aliran bergelora kerana ia menggalakkan interaksi yang lebih besar antara logam dan udara, mengakibatkan pembentukan oksida logam yang boleh terperangkap semasa pemejalan, merosot kualiti tuangan. Selain itu, aliran gelora boleh menyebabkan hakisan acuan yang berlebihan disebabkan oleh kesan aliran logam cair.
Penghabluran
Untuk mendapatkan a struktur kristal dalam logam, proses penyejukan terkawal diperlukan selepas penuangan. Struktur kristal dalam logam terbentuk apabila atom atau ion disusun secara teratur dan berulang dalam rangkaian tiga dimensi, yang memberikan bahan sifatnya yang baru dan sangat menarik.
Apabila logam cair, keadaan cecair logam menyebabkan atomnya tidak teratur, memutuskan ikatannya dan bergerak bebas. Sebaliknya, jika logam menyejuk, atom-atom ini terikat semula, tetapi dengan cara yang tidak teratur. Tetapi jika penyejukan dikawal, atom boleh dibuat untuk menggunakan struktur kristal yang dikehendaki. Ini dicapai melalui a seragam dan penyejukan yang sangat perlahan.
Semasa penyejukan, kumpulan atom tersusun kecil terbentuk, dan sedikit demi sedikit ia menjadi semakin banyak, menghasilkan pertumbuhan kristal dan menyebarkan logam ke seluruh struktur. Walau bagaimanapun, rangkaian kristal ini boleh diubah selepas beberapa kerja seperti melamina, pelindapkejutan, pembajaan, atau penempaan, dan proses penghabluran semula. Ini pada asasnya terdiri daripada memanaskan logam ke suhu di mana atom memecahkan ikatannya, dan kemudian menyejukkannya semula untuk mendapatkan struktur seragam.
Terdapat beberapa proses lain untuk menghasilkan kristal dalam logam, seperti yang menggunakan serbuk metalurgi yang dipadatkan dan tertakluk kepada proses pensinteran dengan pemanasan terkawal supaya serbuk bercantum dan membentuk struktur kristal yang padat, tetapi ini lebih kompleks...
Apakah logam yang boleh saya cairkan di rumah?
Jawapan kepada soalan ini ialah: semua. Semua logam boleh dicairkan, selagi ia berada dalam jangkauan anda, dan tidak berbahaya atau dilarang untuk dijual, seperti logam radioaktif. Perkara lain yang perlu anda pertimbangkan untuk mengetahui sama ada anda boleh mencairkan logam atau tidak ialah suhu yang dicapai oleh sistem aruhan anda atau ketuhar anda, kerana bergantung pada suhu lebur logam, anda akan dapat mencairkan hanya sebahagian daripadanya. Sebagai contoh:
- Galium (Ga) – 29,76 °C.
- Rubidium (Rb) – 39,31 °C
- Kalium (K) – 63,5 °C
- Timah (Sn) – 231,93°C
- Plumbum (Pb) – 327,46 °C
- Zink (Zn) – 419,53 °C
- Aluminium (Al) – 660,32 °C
- Kuprum (Cu) – 1.984 °C
- Besi (Fe) – 1.535 °C
- Nikel (Ni) – 1.455 °C
- Perak (Ag) – 961,78 °C
- Emas (Au) – 1.064 °C
- Platinum (Pt) – 1.768 °C
- Titanium (Ti) – 1668 ºC
Begitu banyak untuk logam tulen, tetapi kami juga ada aloi yang boleh kita cairkan, seperti:
- Keluli tahan karat: masuk 1,370°C y 1,480°C.
- Gangsa: dalam julat 900°C hingga 1,000°C, bergantung kepada komposisi.
- Loyang: berbeza antara 900°C dan 940°C, bergantung pada bahagian kuprum dan zink.
- Nikel-besi (Invar): adalah kira-kira 1,430°C.
- gangsa aluminium: Ia biasanya dalam julat 625-675°C.
Ia mesti dikatakan bahawa cara di mana logam ini disejukkan (perlahan atau perlahan) boleh mengubah suai struktur dalaman mereka, menjadikannya lebih keras atau lebih rapuh, dan juga mencapai penghabluran struktur atomnya untuk mendapatkan logam pintar…
Logam ferus dan bukan ferus
Adalah perlu untuk membezakan dengan baik antara logam ferus dan bukan ferus, kerana ia mempunyai ciri yang berbeza. Di satu pihak kita mempunyai logam ferus:
- ferus: Mereka adalah logam yang mengandungi besi, seperti besi lembut, keluli, keluli tahan karat, dsb., dan dengan itu sehingga ratusan aloi yang diketahui. Metalurgi ferus menyumbang kira-kira 90% daripada pengeluaran logam global. Besi terkenal dengan ketumpatannya, kekuatannya apabila digabungkan dengan karbon, ketersediaannya yang luas dan kemudahan penapisan, serta kerentanannya terhadap kakisan dan sifat magnetnya. Penciptaan aloi besi dengan menggabungkan pelbagai unsur, dalam perkadaran tertentu, membolehkan satu atau lebih sifat ini dilemahkan atau dihapuskan.
- bukan ferus: merujuk kepada proses mencairkan sebarang logam yang bukan besi atau tidak mengandungi besi. Contoh logam ini ialah plumbum, kuprum, nikel, timah, zink dan, sebagai tambahan, logam yang dianggap berharga seperti emas, perak dan platinum. Adalah penting untuk membezakan proses tuangan ini daripada logam ferus, kerana ia memerlukan prosedur dan sumber yang berbeza, khusus bergantung kepada logam yang akan dikerjakan. Mereka cenderung lebih reaktif daripada bahan ferus. Sepanjang proses, penapis khas diperlukan untuk mengeluarkan gas reaktif yang boleh merosakkan logam, seperti sanga atau hidrogen, yang boleh menghalang penulenan logam. Di samping itu, pengering digunakan untuk memastikan pekat bukan ferus bebas daripada kelembapan dan pasir khusus digunakan dalam penyediaan acuan. Dari segi teknik yang digunakan, prinsip penuangan logam bukan ferus adalah serupa dengan logam ferus, walaupun beberapa teknik pengisian acuan khusus digunakan, seperti suntikan tekanan, yang menjamin mendapatkan bahagian dengan dimensi yang lebih besar. permukaan yang tepat dan berkualiti. .
kitar semula dan menang
Menuang logam di rumah adalah aktiviti menarik yang, jika dilakukan dengan betul dan selamat, boleh disediakan peluang untuk mendapatkan wang, sama ada dengan menjual barang kemas anda, arca logam, dsb., atau dengan mengitar semula pelbagai objek logam dan menjual jongkong yang terhasil mengikut berat. Berikut adalah beberapa idea:
- Permata: Anda boleh mencairkan barang kemas yang anda tidak perlukan atau suka (atau objek lain yang anda tahu mengandungi logam berharga), sama ada emas atau perak, untuk mencipta sekeping unik dan menjualnya mengikut berat. Perlu diingat bahawa segram emas mempunyai harga yang agak penting…
- Elektrik: Banyak elemen elektrik dan elektronik mengandungi sejumlah besar kuprum, seperti kabel. Jika anda mempunyai pendawaian lama, motor rosak dengan belitan tembaganya, dsb., anda boleh mendapatkan logam yang dicari ini.
- Tin: Tin aluminium yang digunakan untuk minuman boleh dicairkan dan aluminium yang terhasil kemudian dijual, satu cara untuk mengaut keuntungan daripada sesuatu yang dibuang. Sesuatu yang serupa boleh berlaku dengan tin tin yang digunakan untuk banyak pengawet, walaupun aloi lain ini lebih murah daripada aluminium.
- orang lain: sama ada ia adalah kepingan rasuk, profil, batang, sekerap, kepingan dari tempat sampah, objek lama, dsb., bergantung pada jenis logamnya, ia juga boleh dicairkan untuk mengitar semulanya dan mendapatkan bentuk lain atau untuk menjualnya mengikut berat pada satu ketika khusus.
Idea lain untuk dilakukan
Sudah tentu, jika anda ingin lari daripada mengitar semula dan menjual logam mengikut berat, anda juga boleh buat banyak lagi:
- bahagian: menawarkan perkhidmatan faundri untuk membuat alat ganti atau memulihkan komponen logam untuk orang yang memulihkan kereta antik, motosikal atau perabot logam.
- Pemutus artistik dan hiasan: Cipta barangan rumah hiasan seperti pemegang pintu, tombol perabot atau lampu logam tersuai.
- Piala dan hadiah: Bekalkan acara sukan tempatan, pertandingan atau pertunjukan anugerah dengan trofi dan anugerah logam tersuai.
- Struktur: Mencairkan logam untuk mencipta struktur yang luar biasa atau tidak mudah dijual, atau mungkin bahagian untuk pembaikan bahagian yang tidak lagi dihasilkan.
- Joyería- Anda boleh mencairkan logam mulia dan berharga untuk mencipta perhiasan peribadi anda sendiri dan menjadi pereka fesyen.
Langkah-langkah keselamatan untuk mencairkan logam
Tuangan logam ialah aktiviti yang melibatkan risiko yang ketara, jadi adalah penting untuk mengikuti langkah keselamatan yang sesuai untuk melindungi kesihatan dan kesejahteraan anda. Berikut ialah beberapa langkah keselamatan utama yang perlu diambil semasa menuang logam:
- Peralatan perlindungan diri: Sentiasa pakai peralatan pelindung diri, termasuk cermin mata keselamatan, but yang sesuai, sarung tangan tahan panas, apron kalis api, dan, dalam beberapa kes, topi keras dan pelindung mata. Anda juga mungkin memerlukan topeng, kerana dalam beberapa kes, gas toksik mungkin dihasilkan yang tidak boleh anda sedut.
- Kawasan kerja yang selamat: Sediakan kawasan kerja yang berventilasi baik dan khusus untuk tuangan logam, sebaik-baiknya di dalam bengkel atau garaj. Pastikan ia bebas daripada objek mudah terbakar dan alat pemadam api yang sesuai ada di tangan. Juga, jika kawasan itu mempunyai kelembapan yang rendah, jauh lebih baik, kerana kehadiran air dalam persekitaran boleh menyebabkan beberapa masalah dalam proses tersebut.
- Pengudaraan yang mencukupi: Peleburan logam di rumah boleh membebaskan asap dan wap toksik apabila mencairkan item tertentu. Gunakan sistem pengudaraan yang sesuai, seperti pengekstrak asap, atau bekerja di luar rumah untuk mengelakkan terhidu bahan kimia berbahaya ini.
- Kawalan kebakaran: Simpan alat pemadam api kimia kering yang dinilai untuk kebakaran Jenis D (logam mudah terbakar) berhampiran kawasan kerja anda. Juga sediakan baldi pasir atau selimut api. Jangan sekali-kali menggunakan air untuk logam yang berada pada suhu yang sangat tinggi, kerana ini boleh menyebabkan insiden besar.
- Peralatan tuangan yang selamat: menggunakan relau atau peralatan peleburan yang direka khusus untuk tugas ini. Periksa peralatan dengan kerap untuk memastikan tiada kebocoran gas atau masalah elektrik.
- Pengendalian logam yang betul: Kendalikan logam cair dengan berhati-hati dan gunakan pinset atau alatan yang sesuai. Elakkan sentuhan, percikan, dsb., dan sentiasa jauhkan haiwan peliharaan dan kanak-kanak semasa proses untuk mengelakkan kemalangan.
- Pertolongan cemas: Anda harus sentiasa mempunyai peti pertolongan cemas di tangan berhampiran kawasan kerja anda dan tahu cara menggunakannya. Melecur adalah risiko biasa, jadi anda harus tahu cara merawatnya dengan betul. Dan jika mereka melecur serius, pergi segera ke bilik kecemasan.
- Latihan dan pengalaman: Sebelum anda mula menuang logam, dapatkan latihan dan dapatkan pengalaman. Ketahui tentang jenis logam dan takat leburnya, serta teknik tuangan selamat, perkara yang boleh dan tidak boleh anda lakukan, dsb. Biasakan diri anda dengan bahan kimia yang terlibat dalam tuangan logam dan risiko yang berkaitan. Pastikan anda mengetahui langkah keselamatan khusus untuk setiap jenis logam.
Ingat bahawa tuangan logam adalah aktiviti yang memerlukan pengetahuan dan pengalaman, jadi penting untuk belajar daripada sumber yang boleh dipercayai dan sentiasa berwaspada tentang keselamatan.
Bolehkah saya mencipta aloi?
Jawapan kepada soalan lain ini adalah ya.. Anda boleh mencipta aloi anda sendiri, selagi ia berada di antara logam yang boleh dialoi antara satu sama lain, kerana terdapat beberapa yang tidak boleh dicampur. Oleh itu, anda harus mengetahui kemungkinannya sebelum meneruskan mencampurkan logam tanpa rima atau alasan.
Hampir semua logam boleh dialoi, iaitu, digabungkan dengan logam atau unsur lain untuk mencipta aloi dengan sifat khusus dan baharu. The logam yang paling menguntungkan kepada aloi ialah:
- Besi (Fe): Ia adalah logam asas untuk banyak aloi, seperti keluli, yang merupakan aloi besi dan karbon. Keluli digunakan secara meluas dalam industri dan pembinaan kerana kekuatan dan ketahanannya.
- Aluminium (Al): Aluminium dialoi dengan logam lain, seperti kuprum, silikon, zink dan magnesium, untuk menghasilkan aloi yang ringan dan tahan terhadap kakisan. Contohnya ialah aloi aluminium yang digunakan dalam industri aeroangkasa dan automobil.
- Kuprum (Cu): Ia digunakan dalam pelbagai aloi, termasuk gangsa (tembaga dan timah) dan loyang (tembaga dan zink). Aloi ini terkenal dengan kekuatan, kekonduksian elektrik dan ciri estetiknya.
- Nikel (Ni): Ia digabungkan dengan logam lain, seperti besi atau kromium, untuk menghasilkan aloi tahan kakisan, seperti keluli tahan karat dan Monel.
- Titanium (Ti): Ia digunakan dalam aloi dalam industri aeroangkasa dan perubatan kerana kekuatannya yang tinggi dan ketumpatan yang rendah. Aloi yang paling biasa ialah Ti-6Al-4V (Titanium-6% Aluminium-4% Vanadium).
- Plumbum (Pb): Ia digunakan dalam aloi, seperti plumbum-timah, untuk aplikasi pematerian dan pengimbangan balas kerana ketumpatannya yang tinggi.
- Zink (Zn): Ia digabungkan dengan logam lain untuk menghasilkan aloi seperti loyang dan zamak. Loyang digunakan secara meluas dalam pembuatan alat muzik dan hiasan, manakala zamak digunakan dalam tuangan.
- Timah (Sn): Ia digunakan dalam aloi kimpalan dan dalam pembuatan objek seperti peralatan dapur dan pembungkusan.
- Perak (Ag): Ia digabungkan dengan logam lain, seperti tembaga, untuk menghasilkan aloi seperti perak sterling yang digunakan dalam pembuatan barang kemas.
- Emas (Au): Ia digabungkan dengan logam lain untuk mencipta aloi yang digunakan dalam pembuatan barang kemas, seperti emas 18K (Au-75%, Cu-25%), dsb.
Ini hanyalah beberapa contoh, dan terdapat banyak aloi lain yang digunakan dalam pelbagai aplikasi perindustrian, daripada aeroangkasa kepada pembinaan dan elektronik. Aloi membenarkan sifat logam diselaraskan untuk memenuhi keperluan khusus dalam pelbagai industri.