Pasaulē, ko virza maker tendence un radošums, kam ir a metāla liešana mājas apstākļos Tas ir kļuvis interesants ražošanas un amatniecības entuziastiem vai mājas biznesa uzsākšanai. Šis aizraujošais process piedāvā iespēju formēt un piešķirt dzīvību plašam metāla priekšmetu klāstam, sākot no unikāliem dekoratīviem elementiem līdz funkcionālām dzinēju sastāvdaļām, konstrukcijām utt.
Šajā rakstā mēs apskatīsim visu, kas jums jāzina, lai mājās būtu metāla lietuve, kā arī daži ieteikumi jābūt produktiem par to, lai jūs varētu iegremdēties aizraujoša DIY pasaule ar metāliem...
Produktu ieteikumi
Lai sāktu droši kausējiet metālus mājās Lai varētu radīt lietas kā profesionāli, jums būs nepieciešami šādi produkti:
grafīta karbīda tīģelis
Veidne kausētam metālam
Bentonīta pulveris, lai izveidotu pielāgotas smilšu veidnes kausēta metāla ieliešanai
Metāla kausēšanas krāsns
Bezliesmas indukcijas sildītājs
tērauda lakta
Kalšana
Kalēja āmurs
Termiskie cimdi
Liešanas knaibles
Augšējais siltuma vairogs
Netika atrasts neviens produkts.
Ugunsdrošs apģērbs
Ugunsdzēšamais aparāts
Antigāzes maska
Pirmās palīdzības komplekts
Citi kalēja instrumenti
Citi juvelierizstrādājumu instrumenti
Kas ir metāla lietuve?
A metāla liešana attiecas uz rūpniecisku vai amatniecisku procesu, kurā metāls tiek izkausēts un ielej veidnē, lai izveidotu noteiktu gabalu. Šī procesa laikā metāls, kas nāk tieši no minerāla vai no iepriekš ražotiem metāla gabaliem, tiek pakļauts augstai temperatūrai, lai sasniegtu metāla vai sakausējuma kušanas temperatūru.
Kad izkusis, lej veidnē kas ir iepriekš izstrādāts, lai izveidotu noteiktu formu un izmēru. Kad metāls ir atdzisis un sacietējis veidnē, tiek iegūts vēlamās formas metāla gabals, lai izveidotu rotaslietas priekšmetu ar dārgmetāliem, mehāniskām vai konstrukcijas daļām ar pielāgotām formām, vai arī lai izveidotu lietņus un tos pārdotu.
Šis process ir būtisks ražošanā un ir attīstījies vēstures gaitā, izmantojot dažādas metodes un tehnoloģijas. Bet padomājiet, ja pirms tūkstošiem gadu jūs varētu kausēt metālu ar elementārām un primitīvām metodēm, tad ar pašreizējām tehnoloģijām jūs to varat izdarīt mājās ātri, droši un efektīvi...
Steps
Liešanas process gan rūpniecībā, gan mājās sastāv no vairākiem pamatposmi, kā:
- Pirmkārt, kausējamo metālu iegūst vai nu no tīra minerāla, no citām šī metāla daļām, kuras mēs vēlamies izmantot atkārtoti vai pārstrādāt utt.
- Šis metāls tiek ievadīts tīģelī, kurā siltumu izmanto krāsnīs vai indukcijas ceļā, tādējādi izkausējot metālu, kad tas sasniedz kušanas temperatūru.
- Metāls šķidrā stāvoklī tiek pārnests uz noteiktu veidni.
- Jaunizveidotā objekta sacietēšanas vai atdzesēšanas process.
- Galaprodukta pārskatīšanas stadija, turpmākā virsmas apdare (krāsota, griešana, kalšana, metināšana,...).
Acīmredzot, kad metālu iegūst tieši no rūdas, ir jāpievieno dažas papildu vielas, lai izveidotu inetīrumus noņem izdedži, lai gan tas nav nepieciešams, ja jūs to darāt no jau tīra metāla.
iztukšota
Aunque el metāla liešana Tas var šķist viegli, jums jāpatur prātā vairākas lietas. Kad materiāls tiek uzkarsēts un sasniegta optimālā temperatūra, metāls ir gatavs šķidrā veidā ieliet veidnē. Bet šī plūsma caur liešanas sistēmu un dobumu ir izšķirošs posms liešanas procesā. Lai šis solis būtu veiksmīgs, ir svarīgi, lai metāls pirms sacietēšanas nesacietināts izplūstu cauri visām veidnes zonām, paturiet prātā, ka ne visas veidnes ir vienkāršas formas.
Ietekmējošie faktori iztukšošanas procesā ietilpst:
- Ieliešanas temperatūra: Tas attiecas uz izkausētā metāla temperatūru brīdī, kad tas tiek ievadīts veidnē. Izšķirošā atšķirība šeit ir starp liešanas temperatūru un temperatūru, kurā sākas sacietēšana (tīra metāla kušanas temperatūra vai sakausējuma šķidruma temperatūra). Šo temperatūras starpību dažreiz sauc par "pārkaršanu". Tam jābūt pēc iespējas mazākam, lai nodrošinātu adekvātu veidnes piepildījumu, jo gan oksidācijas ātrums, gan gāzu šķīdība šķidrajā metālā ir atkarīga no temperatūras.
- liešanas ātrums: attiecas uz ātrumu, kādā izkausēts metāls tiek ieliets veidnē. Ja ātrums ir pārāk lēns, pastāv risks, ka metāls atdzisīs pirms pilnīgas dobuma piepildīšanas. Ja liešanas ātrums ir pārāk liels, tas var radīt turbulenci un kļūt par nopietnu problēmu, kas var izraisīt pelējuma smilšu eroziju un notvert gāzes un izdedžus izkausētajā metālā.
- Turbulence plūsmā: rodas šķidram metālam saskaroties ar veidnes sienām un ir atkarīgs no ātruma, šķidrā metāla viskozitātes un uzpildes sistēmas ģeometrijas. Ir svarīgi izvairīties no turbulentas plūsmas, jo tā veicina lielāku mijiedarbību starp metālu un gaisu, kā rezultātā veidojas metāla oksīdi, kas var iesprūst cietēšanas laikā, pasliktinot lējuma kvalitāti. Turklāt turbulentā plūsma var izraisīt pārmērīgu pelējuma eroziju izkausētā metāla plūsmas ietekmes dēļ.
Kristalizācija
Lai iegūtu a kristāla struktūra metālos, pēc liešanas ir nepieciešams kontrolēts dzesēšanas process. Kristāliskā struktūra metālos veidojas, atomi vai joni sakārtoti un atkārtoti sakārtoti trīsdimensiju tīklā, kas materiālam piešķir jaunas un ļoti interesantas īpašības.
Kad metāls kūst, metāla šķidrais stāvoklis izraisa tā atomu traucējumus, saraujot to saites un brīvi kustoties. No otras puses, ja metāls atdziest, šie atomi atkal savienojas, bet nesakārtotā veidā. Bet, ja dzesēšana tiek kontrolēta, atomus var panākt, lai tie pieņemtu vēlamo kristālisko struktūru. Tas tiek panākts, izmantojot a vienmērīga un ļoti lēna dzesēšana.
Atdzesēšanas laikā veidojas nelielas sakārtotas atomu grupas, kas pamazām kļūst arvien vairāk, izraisot kristāla augšanu un izplatot metālu visā struktūrā. Tomēr šo kristālisko tīklu var mainīt pēc dažiem darbiem, piemēram, laminēšanas, rūdīšanas, rūdīšanas vai kalšanas, un rekristalizācijas process. Tas galvenokārt sastāv no metāla karsēšanas līdz temperatūrai, kurā atomi pārtrauc savas saites, un pēc tam to atkal atdzesē, lai iegūtu vienmērīgu struktūru.
Ir daži citi procesi kristālu ražošanai metālos, piemēram, tie, kuros izmanto metalurģisko pulveri, kas tiek saspiests un pakļauts saķepināšanas procesam ar kontrolētu karsēšanu, lai pulveri saplūstu un veidotu blīvu kristālisku struktūru, taču tas ir sarežģītāk...
Kādus metālus es varu izkausēt mājās?
Atbilde uz šo jautājumu ir: visi. Visus metālus, piemēram, radioaktīvos metālus, var izkausēt, ja vien tie ir sasniedzami, un tie nav bīstami vai aizliegti pārdošanai. Otra lieta, kas jums jāņem vērā, lai zinātu, vai jūs varat izkausēt metālu, ir temperatūra, ko sasniedz jūsu indukcijas sistēma vai jūsu krāsns, jo atkarībā no metālu kušanas temperatūras jūs varēsiet izkausēt tikai dažus no tiem. Piemēram:
- Gallijs (Ga) – 29,76 °C.
- Rubidijs (Rb) – 39,31 °C
- Kālijs (K) – 63,5°C
- Alva (Sn) – 231,93°C
- Svins (Pb) – 327,46 °C
- Cinks (Zn) – 419,53 °C
- Alumīnijs (Al) – 660,32 °C
- Varš (Cu) – 1.984 °C
- Dzelzs (Fe) – 1.535 °C
- Niķelis (Ni) – 1.455 °C
- Sudrabs (Ag) – 961,78 °C
- Zelts (Au) – 1.064 XNUMX °C
- Platīns (Pt) – 1.768 °C
- Titāns (Ti) – 1668 ºC
Tik daudz par tīriem metāliem, bet mums arī ir sakausējumi ko mēs varam izkausēt, piemēram:
- Nerūsējošais tērauds: no 1,370°C līdz 1,480°C.
- Bronza: diapazonā no 900°C līdz 1,000°C, atkarībā no sastāva.
- Misiņš: svārstās no 900°C līdz 940°C atkarībā no vara un cinka proporcijas.
- Niķeļa-dzelzs (Invar): ir aptuveni 1,430°C.
- Alumīnija bronza: Parasti tas ir diapazonā no 625 līdz 675 ° C.
Jāsaka, ka veids, kādā šie metāli tiek atdzesēti (lēni vai lēni), var mainīt to iekšējo struktūru, padarot tos cietākus vai trauslākus un pat panākt kristalizāciju tās atomu struktūras, lai iegūtu viedos metālus…
Melnie un krāsainie metāli
Ir labi jānošķir melnie metāli no krāsainajiem metāliem, jo tiem ir atšķirīgas īpašības. No vienas puses, mums ir melnais metāls:
- Dzelzs: Tie ir tie metāli, kas satur dzelzi, piemēram, mīkstais dzelzs, tērauds, nerūsējošais tērauds utt., un līdz ar to līdz pat simtiem zināmu sakausējumu. Melnā metalurģija veido aptuveni 90% no pasaules metālu ražošanas apjoma. Dzelzs ir pazīstams ar savu blīvumu, stiprību kombinācijā ar oglekli, plašo pieejamību un vieglu attīrīšanu, kā arī uzņēmību pret koroziju un magnētiskajām īpašībām. Dzelzs sakausējumu izveide, iekļaujot dažādus elementus noteiktās proporcijās, ļauj vājināt vai novērst vienu vai vairākus no šiem atribūtiem.
- krāsains: attiecas uz jebkura metāla kausēšanas procesu, kas nav dzelzs vai nesatur dzelzi. Šo metālu piemēri ir svins, varš, niķelis, alva, cinks un turklāt dārgmetāli, piemēram, zelts, sudrabs un platīns. Šos liešanas procesus ir būtiski atšķirt no melnajiem metāliem, jo tiem ir nepieciešamas dažādas procedūras un resursi, kas ir specializēti atkarībā no apstrādājamā metāla. Tie mēdz būt reaktīvāki nekā melnie materiāli. Visā procesa laikā ir nepieciešami īpaši filtri, lai noņemtu reaktīvās gāzes, kas var sabojāt metālu, piemēram, izdedžus vai ūdeņradi, kas varētu traucēt metāla attīrīšanu. Turklāt tiek izmantotas kaltes, lai krāsaino metālu koncentrātus noturētu no mitruma, un veidņu sagatavošanā tiek izmantotas specializētas smiltis. Izmantoto paņēmienu ziņā krāsaino metālu liešanas princips ir līdzīgs melno metālu liešanas principam, lai gan tiek pielietoti daži specializēti veidņu pildīšanas paņēmieni, piemēram, spiediena iesmidzināšana, kas garantē daudz lielāku izmēru detaļu iegūšanu.precīzas un kvalitatīvākas virsmas .
pārstrādā un laimē
Metāla liešana mājās ir aizraujoša nodarbe, ko var nodrošināt, ja to dara pareizi un droši iespējas nopelnīt naudu, pārdodot savas rotaslietas, metāla skulptūras utt., vai pārstrādājot daudzus metāla priekšmetus un pārdodot iegūtos lietņus pēc svara. Šeit ir dažas idejas:
- Dārgakmeņi: Jūs varat izkausēt rotaslietas, kas jums nav vajadzīgas vai patīk (vai citus priekšmetus, par kuriem jūs zināt, ka satur dārgmetālus), neatkarīgi no tā, vai tie ir zelts vai sudrabs, lai izveidotu unikālu rotaslietu un pārdotu to pēc svara. Paturiet prātā, ka zelta gramam ir diezgan svarīga cena…
- Elektrība: Daudzi elektriskie un elektroniskie elementi satur lielu daudzumu vara, piemēram, kabeļi. Ja jums ir veca elektroinstalācija, bojāti motori ar to vara tinumiem utt., varat iegūt šo pieprasīto metālu.
- Bundžas: Alumīnija kannas, ko izmanto dzērieniem, var izkausēt un iegūto alumīniju pēc tam pārdot, lai gūtu peļņu no kaut kā, kas tiek izmests. Kaut kas līdzīgs var notikt ar skārda kārbām, kuras izmanto daudzos konservos, lai gan šis cits sakausējums ir lētāks nekā alumīnijs.
- pārējie: neatkarīgi no tā, vai tie ir siju gabali, profili, stieņi, lūžņi, metāllūžņu gabali, veci priekšmeti utt., atkarībā no metāla veida tos var arī izkausēt, lai tos pārstrādātu un iegūtu citas formas vai pārdotu pēc svara kādā brīdī specializējies.
Citas idejas, ko darīt
Protams, ja vēlaties atbrīvoties no tikai metāla pārstrādes un pārdošanas pēc svara, varat arī to izdarīt dari daudz vairāk:
- Gabali: piedāvā lietuvju pakalpojumus rezerves daļu izgatavošanai vai metāla detaļu restaurācijai cilvēkiem, kuri restaurē antīkas automašīnas, motociklus vai metāla mēbeles.
- Mākslinieciskā un dekoratīvā liešana: Izveidojiet dekoratīvus mājas priekšmetus, piemēram, durvju rokturus, mēbeļu pogas vai pielāgotas metāla lampas.
- Trofejas un balvas: Apgādājiet vietējos sporta pasākumus, sacensības vai balvu šovus ar pielāgotām metāla trofejām un balvām.
- Struktūras: Izkausējiet metālu, lai izveidotu neparastas vai grūti pārdodamas konstrukcijas vai, iespējams, daļas, kas paredzētas to detaļu remontam, kuras vairs netiek ražotas.
- Juvelierizstrādājumi- Jūs varat izkausēt cēlmetālus un dārgmetālus, lai izveidotu savas personalizētās rotaslietas un kļūtu par modes dizaineri.
Drošības pasākumi metāla kausēšanai
Metāla liešana ir darbība, kas saistīta ar ievērojamiem riskiem, tāpēc ir būtiski ievērot atbilstošus drošības pasākumus, lai aizsargātu savu veselību un labsajūtu. Tālāk ir norādīti daži galvenie drošības pasākumi, kas jāievēro, liejot metālu:
- Individuālie aizsardzības līdzekļi: Vienmēr valkājiet individuālos aizsardzības līdzekļus, tostarp aizsargbrilles, atbilstošus zābakus, karstumizturīgus cimdus, ugunsdrošus priekšautus un dažos gadījumos arī aizsargcepures un acu aizsargus. Jums var būt nepieciešama arī maska, jo dažos gadījumos var izdalīties toksiskas gāzes, kuras nevajadzētu ieelpot.
- Droša darba zona: Metāla liešanai izveidojiet labi vēdināmu, īpašu darba zonu, vēlams darbnīcā vai garāžā. Pārliecinieties, vai tajā nav viegli uzliesmojošu priekšmetu un vai pie rokas ir piemēroti ugunsdzēšamie aparāti. Arī tad, ja apgabalā ir zems mitrums, daudz labāk, jo ūdens klātbūtne vidē var radīt dažas problēmas procesā.
- Atbilstoša ventilācija: Mājas metāla kausēšana, kausējot noteiktus priekšmetus, var izdalīt toksiskus izgarojumus un tvaikus. Izmantojiet atbilstošu ventilācijas sistēmu, piemēram, dūmu nosūcēju, vai strādājiet ārā, lai izvairītos no šo bīstamo ķīmisko vielu ieelpošanas.
- Ugunsgrēka kontrole: Savas darba zonas tuvumā glabājiet sauso ķīmisko ugunsdzēšamo aparātu, kas paredzēts D tipa (degoša metāla) ugunsgrēkiem. Paņemiet pa rokai arī smilšu spaini vai ugunsdzēsības segu. Nekad neizmantojiet ūdeni metāliem, kuru temperatūra ir ļoti augsta, jo tas var izraisīt nopietnu negadījumu.
- Drošas liešanas iekārtas: izmanto krāsnis vai kausēšanas iekārtas, kas īpaši paredzētas šim uzdevumam. Regulāri pārbaudiet iekārtu, lai pārliecinātos, ka nav gāzes noplūdes vai elektrības problēmu.
- Pareiza apiešanās ar metāliem: Rīkojieties ar izkausētiem metāliem uzmanīgi un izmantojot atbilstošas pincetes vai instrumentus. Izvairieties no saskares, šļakatām utt., un procesa laikā vienmēr turiet prom mājdzīvniekus un bērnus, lai izvairītos no negadījumiem.
- Pirmā palīdzība: Jums vienmēr ir jābūt pirmās palīdzības aptieciņai pie rokas netālu no darba vietas un jāzina, kā to izmantot. Apdegumi ir izplatīts risks, tāpēc jums jāzina, kā tos pareizi ārstēt. Un, ja tie ir nopietni apdegumi, steidzami dodieties uz neatliekamās palīdzības numuru.
- Apmācība un pieredze: Pirms sākat liet metālu, meklējiet apmācību un iegūstiet pieredzi. Uzziniet par metālu veidiem un to kušanas punktiem, kā arī drošiem liešanas paņēmieniem, ko drīkst un ko nedrīkst darīt utt. Iepazīstieties ar metālu liešanā iesaistītajām ķimikālijām un ar to saistītajiem riskiem. Pārliecinieties, ka zināt konkrētus drošības pasākumus katram metāla veidam.
Atcerieties, ka metāla liešana ir darbība, kas prasa zināšanas un pieredzi, tāpēc ir svarīgi mācīties no uzticamiem avotiem un vienmēr būt modriem par drošību.
Vai es varu izveidot sakausējumus?
Atbilde uz šo citu jautājumu ir jā.. Jūs varat izveidot savus sakausējumus, ja vien tie atrodas starp metāliem, kurus var leģēt viens ar otru, jo ir daži, kurus nevar sajaukt. Tāpēc, pirms sākat sajaukt metālus bez atskaņas vai iemesla, jums jāzina, kādas ir iespējas.
Praktiski gandrīz visus metālus var leģēt, tas ir, kombinēt ar citiem metāliem vai elementiem, lai radītu sakausējumus ar specifiskām un jaunām īpašībām. The visizdevīgākie metāli sakausējumiem ir:
- Dzelzs (Fe): Tas ir parastais metāls daudziem sakausējumiem, piemēram, tēraudam, kas ir dzelzs un oglekļa sakausējums. Tērauds tiek plaši izmantots rūpniecībā un celtniecībā tā stiprības un izturības dēļ.
- Alumīnijs (Al): Alumīnijs tiek leģēts ar citiem metāliem, piemēram, varu, silīciju, cinku un magniju, lai izveidotu sakausējumus, kas ir viegli un izturīgi pret koroziju. Piemēri ir alumīnija sakausējumi, ko izmanto kosmosa un automobiļu rūpniecībā.
- Varš (Cu): To izmanto dažādos sakausējumos, tostarp bronzā (varš un alva) un misiņā (varš un cinks). Šie sakausējumi ir pazīstami ar savu izturību, elektrovadītspēju un estētiskajām īpašībām.
- Niķelis (Ni): Tas tiek kombinēts ar citiem metāliem, piemēram, dzelzi vai hromu, lai izveidotu korozijizturīgus sakausējumus, piemēram, nerūsējošo tēraudu un Monel.
- Titāns (Ti): To izmanto sakausējumos aviācijas un medicīnas nozarēs, pateicoties tā augstajai izturībai un zemajam blīvumam. Visizplatītākais sakausējums ir Ti-6Al-4V (titāns-6% alumīnijs-4% vanādijs).
- Svins (Pb): Tā lielā blīvuma dēļ to izmanto sakausējumos, piemēram, svina-alvas, lodēšanai un līdzsvarošanai.
- Cinks (Zn): Tas tiek apvienots ar citiem metāliem, lai izveidotu sakausējumus, piemēram, misiņu un zamaku. Misiņš tiek plaši izmantots mūzikas instrumentu un dekorāciju ražošanā, bet zamaku izmanto lējumos.
- Alva (Sn): To izmanto sakausējumu metināšanā un tādu priekšmetu kā virtuves piederumu un iepakojuma ražošanā.
- Sudrabs (Ag): To apvieno ar citiem metāliem, piemēram, varu, lai izveidotu tādus sakausējumus kā sudrabs, ko izmanto juvelierizstrādājumu ražošanā.
- Zelts (Au): Tas tiek kombinēts ar citiem metāliem, lai radītu sakausējumus, ko izmanto juvelierizstrādājumu ražošanā, piemēram, 18K zeltu (Au-75%, Cu-25%) utt.
Šie ir tikai daži piemēri, un ir daudz citu sakausējumu, ko izmanto dažādos rūpnieciskos lietojumos, sākot no aviācijas un beidzot ar celtniecību un elektroniku. Sakausējumi ļauj pielāgot metālu īpašības, lai tie atbilstu īpašām vajadzībām dažādās nozarēs.