Лиття алюмінію в домашніх умовах: технологія, нюанси, методики

Алюміній дуже поширений метал як в промисловості, так і побутовій сфері. Не рідко при поломці якої-небудь деталі виникає потреба у виплавці заміни. Плавка алюмінію в домашніх умовах приваблива тим, що можлива при порівняно невисокій температурі. Щоб провести операцію своїми руками необхідно знати характеристики металу при впливі температури і фізико-хімічні властивості.

Характеристики

Температура плавлення алюмінію завжди залежна від того, наскільки чистий метал. В середньому вона дорівнює 660 градусам, при якій точці кипіння в 2500 градусів.

Легкість і пластичність дозволяють прекрасно обробляти різними технологічними операціями.

Метал при нормальній і підвищеній температурі активно взаємодіє з киснем з повітря. При цьому поверхня покривається оксидною плівкою, яка служить захистом від подальших окислювальних процесів. Це необхідно врахувати, так як при плавленні склад і структура сплаву помітно змінюється.

Ще однією важливою характеристикою є те, що різке охолодження може привести до виникнення внутрішніх напружень і усадки отриманого металу.

Особливості технологічного процесу

За великим рахунком переплавлення алюмінію в домашніх умовах повинна моделювати промислове литво. Підготовлене до плавки сировину необхідно очистити від забруднень, сторонніх домішок і можливих наповнювачів. Великі заготовки повинні бути подрібнити до необхідних розмірів.

Технологія виливка передбачає виконання кількох операцій. При підготовці лом плавиться зручним способом. Після досягнення плинності з поверхні розплаву необхідно зняти шлак. Фінальною стадією є заповнення підготовленої форми розплавленим складом. Одноразові форми розбиваються по охолодженню.

На попередньому етапі необхідно визначитися, що належить топити та що повинно вийти. Навіть якщо алюмінієвий сплав передбачається розтопити в якості експерименту, потрібно приготувати будь-яку форму. За рахунок цього можна оцінити результат. Злиток покаже свій зовнішній вигляд, ступінь пористості і чистоти. Будь експеримент здатний піти на користь.

Яке джерело тепла використовувати?

Для того, щоб в домашніх умовах виплавляти алюміній можна застосовувати:

  • Саморобну муфельну піч. Досить дієвий спосіб, що дозволяє легко розплавляти алюміній.
  • Звичайну саморобну піч. Температури природного газу буде достатньо для плавки.
  • Газовий пальник / плиту або паяльну лампу. Цілком прийнятний спосіб при невеликих обсягах оплавлення.
  • Газовий різак або ацетиленовий генератор, при їх наявності, також здатні забезпечити необхідну температуру.

Використання саморобної печі для плавки

Найпростішим способом є укладання декількох вогнетривкої цегли у формі вогнища. Зручно в якості каркаса використовувати металеву ємність. На боці слід зробити отвір для приєднання трубки з подачею повітря. Підійде підходяща металева труба. До неї потрібно підключити пилосос, фен або інший прилад, що подає повітря.

У вогнище поміщається деревне вугілля, розлучається вогонь і подається повітря. Ємність, в якій буде плавитися алюміній, поміщається в піч. З боків необхідно також обкласти вугілля. Оптимальним варіантом буде створення кришки, щоб даремно не втрачати тепло. Можна зробити тільки прохід для диму.

Застосування кухонної плити

Для штучного плавлення не обов’язково створювати свою грубку. Досягти необхідної температури можна навіть на побутовому газу. При масі заготовок алюмінію для плавки сама процедура не займе більше 0,5 години.

Ємність можна взяти будь-яку відповідну, наприклад бляшанку. У ній розміщується подрібнений і почищений алюміній. Однак переплавити алюміній, просто поставивши банку на вогонь не вийде, потрібна температура не досягається. Для збереження тепла придумана наступна схема.

Банку з ломом поміщають всередину ще однієї, більшого розміру, на підпорах так, щоб зберігався зазор до 10 мм. Більшою банку готуються отвори 30-40 мм для того, щоб підходило полум’я. При цьому рассекатель на пальнику знімати не треба.

Отриману конструкцію встановлюють над пальником. Палаюче полум’я буде проходити в середину більшої банки і прогрівати ємність з металом. У цьому випадку велика бляшанка буде грати роль своєрідної оболонки, що утримує тепло. Наверх поміщається відповідна кришка, але залишається зазор, щоб виходили продукти горіння. При нагріванні інтенсивність полум’я потрібно регулювати.

Використання тигеля і допоміжного обладнання

Попередній спосіб хороший, але банку більше одного разу не здатна витримати і може прогоріти. В цьому випадку є ризик розлиття металу на пальник.

Щоб кілька разів працювати в печі рекомендується підготувати особливу ємність – тигель. Він виконується зі сталі. Цілком можна користуватися відрізком труби, у якій заварено дно. Непогане пристрій виходить якщо використовувати обрізаний вогнегасник або невеликий кисневий балон з овальним профілем. При цьому варто передбачити наявність бокового жолоби для зливання розплавленого алюмінію.

При цьому може знадобитися допоміжне обладнання, наприклад, пасатижі. Ідеальним випадком буде використання бічних затискачів і нижніх фіксованих упорів – аналогів промислових установок. Також буде потрібно довга ложка, щоб знімати шлак.

Як зробити форму для відливання

До числа основних завдань при плавленні алюмінію відноситься підготовка форми, в якій буде розміщуватися рідкий метал. Заливати розплав можна різними способами, але основними вважаються відкрита і закрита форма виливки.

відкрита методика

Найбільш простий варіант – це перелив розплавленого алюмінію в наявну ємність, наприклад, бляшанку. Після того, як метал застигне, злиток вилучається. Для полегшення вилучення з ще не охолола до кінця формі необхідно потихеньку простукати.

Якщо не потрібна певна чітка форма, то можна просто зливати рідкий сплав на негорючую поверхню.

закритий спосіб

Якщо передбачається отримання більш складних форм або злитків, то в першу чергу повинна виготовлятися форма, яка відповідає всім характеристикам деталі. Для забезпечення більшої точності вона виготовляється з декількох складових частин.

Використовувані для форм матеріали
Якщо передбачається відкритий спосіб, то в основному застосовується найбільш простий інгредієнт, який завжди можна знайти – кремнезем. Грунт необхідно укладати, проводячи пошарове трамбування. Між шарами закладається макет форми, залишає після трамбування відбиток. Даний макет згодом вилучається і замість неї заливається розплавлений метал.

У деяких випадках для створення форм використовується річковий пісок, в який додається рідке скло. Рідше цементна суміш і гальмівна рідина.

Коли необхідно створити макет складною конфігурацією, то найчастіше використовується гіпс. Однак він в основному може використовуватися один раз. Коли відливається алюміній в гіпсову форму, то макетом може служити заготовка з парафіну або пінопласту.

При використанні парафіну заготівля поринає в гіпс. При цьому необхідно залишити невеликий отвір, в яке після застигання форми і повторного нагріву виливається віск.

Якщо передбачається використання пінопласту, то він заливається всередині гіпсової форми, в якій залишається до застигання. Згодом рідкий метал заливається безпосередньо на нього. За рахунок температури він розплавляється і випаровується, а вивільнену порожнину займає алюміній. В цьому випадку необхідно врахувати те, що роботу слід проводити в добре провітрюваному приміщенні або на відкритому повітрі, так як випаровувані пари пінопласту шкідливі для здоров’я.

Поширені помилки і як їх уникнути

  1. Гіпсова форма дуже зручна для відливання необхідної конфігурації, але гіпс чутливо ставиться до вологи. Якщо форму сушити звичайним способом, то вона може залишатися в складі, що знижує якість відливання, так як сприяє утворенню бульбашок і вибоїн. З цієї причини сушку потрібно проводити протягом декількох діб.
  2. Температура розплавленого алюмінію повинна бути достатньою, щоб він встиг заповнити весь простір форми до того, як почне застигати. Тому після плавлення не варто баритися з переливом.
  3. Не бажано опускати відлитий у форму метал в воду, щоб прискорити процес застигання. Це призводить до порушення структури алюмінію і тріщин.

Заходи безпеки

Технологія роботи супроводжується застосуванням відкритого полум’я, що призводить до певних обмежень. Перед початком роботи варто підготувати засоби пожежогасіння, перевірити працездатність і справність газової апаратури і вентиляції.

Операції з розплавленим алюмінієм є небезпечними. Тому роботу слід проводити з урахуванням техніки безпеки. Обов’язково потрібно застосовувати спеціальний одяг, захист для очей і органів дихання.

Наведені відео покажуть необхідні інструкції та допоможуть розібрати покрокові алгоритми дій і операцій з розплавленим металом.

Ссылка на основную публикацию