3121

FAQ (часто задаваемые вопросы) по литью алюминия.

4 сообщения в этой теме

FAQ предназначен для любителей, которым надо сделать здесь и сейчас, а институты проходить слишком долго. Но это не означает, что профессионалам сюда вход воспрещён. :)


Всё самое нужно собрано здесь, обсуждение и задавание вопросов идет в этой теме: 

 

 

 

На входе читаем правила ТБ, просто соблюдаем и больше не спрашиваем. 

 

Работаем с горячим жидким металлом, который может протечь, разлиться, брызнуть из формы. Поэтому рабочие брюки + длинные рукава + закрытая обувь обязательны. 
Рукавиц я использую двое - вязанные рабочие перчатки и поверх кожанные сварочные краги. Очень желательна маска, закрывающая лицо. Ну, или, по крайней мере, очки. 
Пока плавится лом, будет гореть масло, испаряться тосол и прочие прелести. Нюхать не надо. Плавку очень желательно вести на открытом воздухе или под вытяжкой.
Всё, поехали дальше.

 

Основные вопросы:

 

1. Что плавим, зачем и где его взять?
2. Как и в чём расплавить?
3. Расплавили, что дальше?
4. Формы, кокили.
5. Сплавы чипмейкера.
6. Практические схемы печек, форм, тиглей и кокилей.
7. Практические советы.
8. Ответы на вопросы (пополняется).


                                                                                                                 1. Что плавим, зачем и где его взять? 

 

В этой теме будем плавить алюминий и сплавы на его основе. Литьё алюминиевых сплавов не требует высоких температур, супер-пупер печей и другого сложного оборудования.
Лом алюминиевых сплавов легко переливается во всевозможные заготовки для шкивов, крышек, корпусов, т.е. - под последующую мех.обработку. Также возможно отлить объемные детали, имея их оригинал. Наш исходный материал - лом алюминия. Но лом не какой попало. Это головки блока цилиндров, поршни, корпуса эл. моторов и другого оборудования. Лом должен быть "мясной" - иметь большой вес и малую внешнюю поверхность. Провода, пивные банки, вилки, ложки нам не подходят. То есть, расплавить их можно, но толка мало - шлак, угар, перерасход топлива. Также нам не подходят сплавы с магнием. Они внешне похожи на алюминий, но их плавят в спец. атмосфере. На открытом воздухе магний нам всё только испортит. Благо, что магниевых не так много - это картер двигателя "Запорожца" и корпус коробки ВАЗ 2108. Их просто будем обходить стороной. Найти лом алюминия можно у гараже. Но я советую сразу искать на СТО, автобазах и сельхозтехниках - там, где ремонтируют машины и образуются отходы. Можно обратиться на приёмки, но они обычно продают дороже - по той цене, по которой сдают на завод. В любом случае, овчина будет стоить выделки, так как отливая заготовку на шкив Ф200мм, мы заменим аналогичную стальную болванку. Её пойти и купить иногда бывает просто нереально. На металлобазах предложат купить метр или заплатить за порезку больше, чем стоит металл.

                                                                                                                          2. Как и в чём расплавить?

 

Справочная температура плавления алюминия - 650"С. Но реально нужно немного больше - 700-750"С, чтобы расплав стал жидким как вода и проливался во все закоулки формы. Нам ещё интересны сплавы Цинк-Алюминий-Медь (ЦАМ). Им нужно поменьше - около 400"С. Просто банка на костре не годится - нужна печь. Печь будет потреблять какое-то топливо. Рассмотрим варианты по порядку:

 

1. Электрическая печь самая удобная и дешёвая, если свет по бытовому тарифу. Классическая печь - ПМ-8. Нажал на кнопку и всё работает. Если ещё и терморегулятор есть
 - то просто сказка.
2. Газ ПРОПАН из баллона и МЕТАН из трубопровода тоже подходят. Основной плюс - большая мощность и быстрый разгон печи.
3. Жидкое топливо подходит, но надо изготавливать горелку с наддувом.
4. Уголь, кокс тоже в деле. Дают высокую температуру, но время до первой плавки достаточно большое. Поэтому с углём лучше делать одну длительную плавку на несколько часов и отливать сразу много заготовок. 

Лом алюминия, разумеется, не бросают прямо в печь. Нужна посуда. Проще всего сделать стакан из стальной трубы и заварить дно листом металла. Если есть возможность сделать то же
самое из нержавейки - будет только лучше. Эта посуда называется ТИГЕЛЬ. Крышка ему не нужна. Нужны проушины, за которые он будет выниматься.

 

                                                                                                                         3. Расплавили, что дальше?

 

Печь раскраснелась внутри, лом осел, на дне появилась лужа, значит - процесс пошёл. Теперь добавляем ещё лома, пока тигель не наполнится на 2/3. Ждём, пока расплавится. 
Потом перемешиваем ложкой по кругу и сверху вниз. При перемевании мы обнаружим, что на поверхности плавает плёнка или пенка из окислов. Эту пенку снимаем ложкой и выбрасываем. 
Всякие болты-шпильки-гайки, которые были в ломе, опустятся на дно и мешать процессу не будут. Их можно не вылавливать специально. Просто потом вытряхнуть из тигля после слива жидкого алюминия. Если лом был грязным (в мазуте, краске и т.д.) - ничего страшного. Это всё выгорит во время плавки. Ещё полезно рафинировать (химически очищать) расплав. Фтор, хлор использовать не будем. Нам подойдёт поваренная соль и калийное удобрение (хлористый калий). Чайную ложку соли заворачивают в алюминиевую фольгу и топят в расплаве. Просто "посолить" сверху нельзя - надо ввести внутрь расплава и перемешать. На практике делать это не обязательно. Заметил такую особенность - если лом был "мясной", то результат получается хороший и без соли. Если были вилки-ложки-провода и в расплаве много оксидов с поверхности лома - лучше рафинировать. По своему опыту - уже забыл, когда последний раз солил, плавлю так. Результатом доволен. Больше расплаву в печи делать нечего, достаём тигель и выливаем содержимое.

 

                                                                                                                                                  4. Формы, кокили.

 

Выливаем, конечно, не просто так. Для получения заготовок под обработку нужны формы. Если нужна цилиндрическая заготовка под токарную обработку, то форму делаем из 
подходящей стальной трубы. Трубу отрзаем болгаркой, торцуем на токарном и протачиваем начисто внутри. Уклоны делать не надо. Полировать - тоже. Просто сделать ровно и чисто. Эта труба ставится на ровный стальной лист 8-10-16мм. Снаружи стык я обсыпаю обычным песком. Обычно, алюминий и так не протекает, но подстраховаться полезно. Можно стык смазать силиконом (снаружи!) но песок вполне справляется. Алюминий при остывании уменьшается в объёме и даёт УСАДКУ. Поэтому отлично выпадает из стальной трубы без танцев с бубнами. Но также усадка будет и сверху. Поэтому, нужно оставлять запас по высоте - ПРИБЫЛЬ. Труба, например, имеет высоту 100мм. Её ставим по уровню и внутри отмечаем мелом по линейке необходимую высоту заготовки + 10%. Когда будем лить, надо следить, чтоб расплав перекрыл отметку. Если нужна плоская плита, то из листов стали делаем форму. Два плоских и "П"-образный борт. Связываем проволокой, опускаем в ведро и засыпаем песком снаружи. Форма стоит вертикально и заливка идёт через боковую грань. Прибыль также не забываем. Любые стальные формы перед заливкой полезно прогреть либо над печью, либо горелкой больше 100"С. Это высушит воду, если она откуда-то попала и сам процесс заливки идёт более мягко - горячий алюминий не схватывается плёнкой при контакте с холодной поверхностью.
Детали сложной формы отливаются иначе. Они могут быть скопированы в разборную песчаную форму - ОПОКУ, либо вырезаны из пенопласта, зарыты в песок и залиты прямо в пенопласт. Пенопласт выгорает и замещается заливаемым алюминием. Существует ещё с десяток способов литья, но они существенно сложнее. 
 

                                                                                                                                 5. Сплавы чипмейкера.

 

Здесь, буквально, в двух словах. Чистый алюмиий хорош как проводник эл. тока. А в мех. обработке достаточно противный - вязкий, налипает на резец, что затрудняет его обработку. Плюс - не очень хорошо затекает в узкие места формы. Поэтому в промышленности его часто льют под давлением или экструдирут. Нам это не нужно. Ибо до нас придумали как исправить дело и улучшить результат. В алюминий добавляют кремний и большинство сплавов имеют маркировку АК-х (АК-6, АК-9 и т.д.). Именно из них и делается литьё в промышленности. Обрабатывается такой сплав лучше и проливается тоже лучше, но более хрупкий. Состав при плавке не меняется. Если расплавился АК-6, то и застынет он как АК-6. Марка практически всегда отлита где-нибудь на детали. Стараемся искать такие сплавы (с паспортом). Говорят, что можно ввести кремний самостоятельно, но у меня не получилось.

Зато получилось другое. Если добавить в лом алюминия примерно 10-20% ЦАМа, то сплав начинает хорошо проливаться и хорошо обрабатываться. Почему - не знаю. Формула выведена экспериментальным путём. ЦАМ это карбюраторы, решётка ВАЗ 2101, ручки дверей, зеркала. Добавляйте всегда при возможности.

 

                                                                                                        6. Практические схемы печек, форм, тиглей и кокилей.

 

Типовое построение печей похоже. Плавить алюминий в горизонтальной посуде неудобно. Также желательно иметь возможность добавлять лом "на ходу", перемешивать и
убирать шлак. Поэтому тигель имеет вид вытянутого стакана. Печь повторяет его форму с зазором по 25-50мм с каждой стороны. Топливо либо горит снизу, либо подаётся сбоку внизу (газ, жидкое). Сверху печь накрывается теплоизолирующей крышкой с небольшим отверстием для выхода дымогазов.

 

                                                                                                                                 7. Практические советы.

 

1. Не пытайтесь "долить" к старой заготовке ещё что-то. Например, когда есть шкив на два ручья, а хочется на три. Нужно расплавить сам шкив, добавить лом, отлить и выточить 
на три. Новый алюминий не сцепится со старым из-за прочной оксидной плёнки. 

 

2. Не пытайтесь заполнить отверстия (между спицами, под вал и т.д.). Алюминий после усадки из них выпадет. В то же время, в алюминий можно залить стальную деталь (например - втулку в шкив, спицы, болт в барашек). Алюминий при остывании "обнимет" её очень крепко и дальше деталь будет обрабатываться как единое целое.

 

3. Иногда нужно отлить деталь с большим пустым объёмом внутри. Как шкив гриндера или некой кастрюли. Когда нерационально отливать полнотелым и сводить кучу материала в стружку. Тогда изготавливается пустотообразователь из стали, но извлекать его надо сразу как только металл "стал". Тут - простор для фантазии чипмейкера, ибо всё горячее, а усилие нужно приложить приличное и всё делать быстро.

 

                                                                                                                            8. Ответы на вопросы (пополняется).


Пока вопросов нет.


 

6

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 06.06.2017 в 21:02, 3121 сказал:

Иногда нужно отлить деталь с большим пустым объёмом внутри.

Советую обмазать  пустотообразователь да и саму форму водным раствором обычного школьного мела. Для этого раздавливаем мел и добавляем в него немного воды как в гипс, чтоб было не слишком жидко и не слишком текло, потом кисточкой обмазываем нагретую форму. Вода моментально испаряется а мел остается на форме и пустотообразователе. Иногда матрицу для отливки делаю из того же алюминия, и обмазав ее таким раствором мела смело заливаю расплав. Матрица не расплавляется и не спекается а отливка хорошо вытаскивается из формы.

Это не я такой умный придумал, кто то подсказал здесь на форуме :D

Изменено пользователем imsoma
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Еще совет по ЦАМ. Если есть возможность приобрести на цветмете цинк то берем лом(все что под руку попалость) туда добавляем 2-3% от веса лома цинк и медь в пропорции 50-70гр. на 1кг расплава.. Хорошо подходит медная трубка которую ставят газовщики при установке ГБО на автомобили. На автошразборках таких трубок валом, да и так попросить пару метров б/у трубки в мастерской по установке ГБО не проблема. Газовщики теперь ставят пластиковые магистрали а медные снимают. Скорее всего вам просто дадут такой трубки и отправят с миром :D Только ну очень жадный газовщик возьмет с вас деньги

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ну, медной проволоки у любого чипмейкера должно быть в достатке. Она тоже растворяется нормально. Алюминий наберёт её несколько процентов, а остальное останется лежать в тигле на следующую плавку. Про обмазку - всё верно.

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас