форма для литья, литье в домашних условиях

Медь — один из первых металлов, освоенных человечеством.

Медь

Благодаря низкой температуре плавления и высокой пластичности она не теряет своей популярности уже пятое тысячелетие. Красный металл широко используется как в промышленности, так и в домашних условиях для изготовления украшений, поделок и деталей путем литья из меди.

Содержание

Литье меди

В промышленных условиях используются такие технологии, как

Литье меди

• Литье меди в формы
• Порошковая металлургия
• Гальваническое нанесение покрытия
• Горячий и холодный прокат
• Штамповка из листов
• Волочение проволоки
• Механическая обработка

Они требуют сложного и дорогого профессионального оборудования, высокой квалификации персонала и сопровождаются высокими энергозатратами.

Проволочное волочение меди

В домашних условиях небольшой мастерской применяются простые технологии, во многом повторяющие приемы работы мастеров медного века. Это медное литье и волочение проволоки, а также ковка и чеканка. Несмотря на простоту и древность технологических приемов, домашние мастера достигают высокого качества изделий. Достаточная точность литья обеспечивается тщательным изготовлением формы.

Характеристики меди

Медь — это металл с относительно низкой температурой плавления (1083С), плотностью 8 г/см3  и высокой пластичностью. Она встречается в природе в виде самородков. Благодаря этим качествам она стала первым металлом, освоенным человечеством. Археологи находят инструменты и оружие,  в захоронениях, датируемых III тысячелетием до н.э. Скорее всего, человечество освоило медное литье еще раньше, в конце каменного века.

Основные свойства металлов подгруппы меди

Латинское название металла- Cuprum связывают с названием острова Кипр, известного античного центра производства бронзовых изделий. Сплавы на основе меди — бронза и латунь обладают высокой прочностью и меньше подвержены окислению. Бронза широко применялась как основной металл человечества вплоть до освоения массовых технологий производства стали.

Медь обладает отличной электро- и теплопроводностью. Это обуславливает ее широкое использование в электротехнике и теплотехнике.

Кроме того, медь обладает выраженными бактерицидными свойствами.

Оборудование для плавки и литья меди

Для литья меди в  домашних условиях не требуется особо сложного или дорого оборудования. Приобрести его или изготовить самостоятельно вполне по плечу домашнему мастеру.

Потребуется

• Тигли — цилиндрические открытые сосуды.

Примеры графитовых тигелей

• Стальные щипцы для снятия и постановки тигля в печь.
• Муфельная печь или газовая горелка.
• Стальной крюк для снятия корки из окислов с поверхности расплава.
• Форма для литья.

Прежде всего, нужно расплавить медь. Чем лучше будет измельчено исходное сырье, тем быстрее произойдет расплав. Плавление будет происходить в тигле из керамики или огнеупорной глины. Муфельная печь должна быть оборудована термометром и застекленным оконцем для визуального контроля. Электронная система регулировки и поддержания температуры сделает медное литье проще и обеспечит лучшее качество отливки.

Формы для медного литья делается на основе модели. В зависимости от выбранной технологии  формы бывают одноразовые (из специально отформованной в опалубке смеси) и многоразовые — стальные кокили. В последнее время получили распространение формы из высокотемпературного силикона.

В домашних условиях чаще применяют одноразовые формы. Модель изготовляют из воска или специальных сортов пластилина. Модель полностью повторяет пространственную конфигурацию будущего изделия. При заливке в форму горячего расплава воск плавится и вытесняется металлом, занимающим его место и повторяющим все детали рельефа формы. Такая  форма называется выплавляемой.

Выжигаемая форма для литья меди

Существуют также выжигаемые формы. В них применяется модель, сделанная из горючего материала, например папье-маше. Модель в этом случае сгорает при заливке высокотемпературного расплава, продукты сгорания в виде газов выходят через заливное отверстие.

Применение медного литья

Медное литье применяется для изготовления широкого спектра изделий. В ювелирном деле легендарный металл чаще используют в составе сплавов. В небольших количествах ее добавляют в золотые изделия для повышения их прочности и стойкости к истиранию. Бронза, представляющая собой сплав меди с оловом, используется для создания авторских подвесок, цепочек, колец и сережек.

Ювелирные украшения из меди

Литье из меди применяется также для  изготовления рыболовных блесен уникальной формы. Еще одна сфера применения — создание авторских масштабных моделей техники — кораблей, автомобилей, танков, самолетов и пр. Здесь кроме бронзы используется латунь — сплав с цинком.

Латунь и бронза применяются также для отливки элементов декора помещений, накладок и авторских дверных ручек. Здесь, кроме конструкционных достоинств — прочности, долговечности и внешнего вида, применяются и бактерицидные свойства меди и ее сплавов.

Процесс расплавки меди в домашних условиях

Процесс литья меди в домашних условиях несложен, но требует тщательной подготовки, планирования и четкого соблюдения временных и температурных параметров.

Начинается он с измельчения проволоки или лома и помещения ее в тигель. Одновременно следует включить муфельную печь на прогрев. Чем лучше будет измельчен металл, тем быстрее и эффективнее пройдут и расплав, и отливка. Важно следить за температурой расплава. При превышении температуры расплав начинает активно поглощать кислород воздуха и окисляться, сто ведет к снижению качества отливок. Чтобы снизить влияние кислорода воздуха, поверхность расплава присыпают толченым активированным углем.

Если муфельная печь недоступна, то тигель можно установить на сварную треногу и нагревать повернутой соплом вверх газовой горелкой.

Важно! Горелка обязательно должна быть надежно закреплена

Можно также сделать печь из шамотных кирпичей и стальной решетки, на которой будет рассыпан уголь. Такую печь необходимо обдувать мощным вентилятором или пылесосом.

После того как металл расплавился, нужно надежно захватить тигель щипцами и извлечь из печи, поставив на огнеупорное основание.

Используя стальной крюк, нужно сдвинуть к стенке образовавшуюся на поверхности расплава пленку из окислов, и, не допуская его остывания, тонкой струйкой вылить в отверстие формы. Если используется выплавляемая форма, следите за тем, чтобы струя наливаемого металла давала возможность для выхода материала модели.

Обязательно дайте отливке полностью остыть перед тем, как будете разбирать форму, очищать и дорабатывать изделие.

Важно! Обязательно использование защитных очков и перчаток с крагами. Не забудьте проверить наличие и работоспособность огнетушителя, пригодного для тушения электроустановок под напряжением.

Пусть ваше  литье будет удачным, и медная отливка, изготовленная  в домашних условиях, порадует вас и ваших заказчиков!

Литье меди | Медное литье

• Производство / 
• Изделия / 
• Литейное производство / 
• Литье меди

Литье меди

Литье меди производится на заводе АВАЛДА по ГОСТ 26645-85. Стандарт устанавливает допуски размеров, формы, расположения и неровностей поверхности, допуски массы и припуски на обработку. Основой способ изготовления  — медное центробежное литье с предварительной механической обработкой. Используются следующие сплавы меди М1 — 99,90%, М2- 99,70%, М3 — 99,50%.

Номинальный размер литья меди следует принимать равным номинальному размеру детали для необрабатываемых поверхностей и сумме среднего размера детали и общего припуска на обработку — для обрабатываемых поверхностей. При определении номинальных размеров медного учитывают технологические напуски.

Номинальную массу следует принимать равной массе с номинальными размерами.
Способ определения номинальной массы устанавливается с использование технической документации и плотности меди 8940 кг/м3.

Технологические напуски устанавливает изготовитель и указывает в чертежах отливки или детали с указанием размера отливки.

Точность литья меди в целом характеризуют классом размерной точности, степенью коробления, степенью точности поверхностей, классом точности массы.

Обязательному применению подлежат классы размерной точности и точности массы отливки. Использование других показателей точности отливок, а при необходимости и специфические требования к точности литых деталей в зависимости от их назначения и условий эксплуатации, регламентируется в отраслевой нормативно-технической документации.

На чертеже медного литья (или чертеже-детали с нанесенными размерами отливки) следует указывать измерительные базы (базы разметки) и базы первоначальной обработки поверхностей.

Литье меди — химический состав, в процентах

В обозначение меди марок M1 и M1p, предназначенной для электротехнической промышленности и подлежащей испытаниям на электропроводность, дополнительно включают букву Е.

Медное литье используется для изготовления деталей для ремонта электрооборудования и изготовление различных изделий с удельным электрическим сопротивлением (физическая единица, характеризующая способность материала препятствовать прохождению электрического тока) 0,01724 — 0,018 Ом*мм2/м.

Медное литье купить по оптовой цене на металлургическом заводе АВАЛДА по телефону или заказать через электронную почту, Online — заказ. Доставка до объекта.

Назад

Втулка медная

М1, М2, М3 по ГОСТ 859-2001

10 вещей, которые нужно знать о литье медных сплавов

28 сентября 2020 г.

Литая медь — универсальный материал с различными сплавами. Металл используется в сантехнике, судовых гребных винтах, водяных крыльчатках электростанций, втулках и втулках подшипников, потому что его легко отливать, он имеет долгую историю успешного использования, легко доступен из множества источников, может достигать различных физических характеристик. и механические свойства и легко поддаются механической обработке, пайке, пайке, полировке или гальваническому покрытию. Согласно Всемирной переписи литейного производства 2018 года, опубликованной журналом Modern Casting, в США на медь приходится примерно 2,8% от общего объема производства литья. Ниже приведены 10 качеств литейных медных сплавов, которые должны знать инженеры-конструкторы.

1. Почти все медные сплавы сохраняют свои механические свойства при низких температурах.

Типичные механические свойства меди включают хорошую коррозионную стойкость, ударную вязкость, превосходную тепло- и электропроводность, а также способность ингибировать рост морских организмов.

2. Все медные сплавы могут быть получены методом литья в песчаные формы.

Другие методы литья, подходящие для медных сплавов, включают центробежное, непрерывное литье, литье в постоянные формы, литье по выплавляемым моделям и литье под давлением. Выбор сплава и метода литья определяет механические и физические свойства, размер сечения, толщину стенки и чистоту поверхности, которых можно достичь.

3. Медные сплавы со свинцом все еще имеют несколько промышленных применений .

Хотя свинцовые сплавы больше не используются в системах питьевой воды, они по-прежнему полезны в других случаях, когда желательны низкий коэффициент трения и износа. Например, оловянные бронзы с высоким содержанием свинца отливаются в подшипники скольжения и имеют более низкую скорость износа, чем сталь.

4. Как класс, литые сплавы на основе меди легко поддаются механической обработке (особенно по сравнению с нержавеющими сталями и титаном, их основными конкурентами по коррозионной стойкости).

Свинцовые сплавы на основе меди легче всего поддаются механической обработке. Эти сплавы легко режут и образуют мелкие фрагментированные стружки, выделяя при этом мало тепла. Далее по степени обрабатываемости следуют сплавы от умеренной до высокой прочности со вторыми фазами в их микроструктуре, такие как неэтилированная желтая латунь, марганцевая бронза, кремниевая латунь и бронза. Эти сплавы образуют короткую, хрупкую, туго закрученную стружку, которая имеет тенденцию распадаться на управляемые сегменты. В то время как чистота поверхности этих сплавов будет хорошей, скорость резания будет ниже, а износ инструмента увеличится.
Наиболее трудными для механической обработки сплавами на основе меди являются однофазные сплавы, такие как медь с высокой проводимостью, хромомедь, бериллиево-медь, алюминиевая бронза и медно-никелевый сплав. Их общая тенденция во время обработки состоит в том, чтобы образовывать длинную, волокнистую стружку, которая мешает во время высокоскоростных операций обработки. Кроме того, чистая медь и сплавы с высоким содержанием никеля имеют тенденцию прилипать к поверхности инструмента, ухудшая чистоту поверхности.

5. Обработка после литья может еще больше повысить привлекательность литых медных деталей.

Вторичные этапы, такие как полировка, нанесение покрытия, пайка, пайка твердым припоем и сварка, могут выполняться на литых медных сплавах для улучшения чистоты поверхности и контроля точности.

Как газовольфрамовая дуга, так и газометаллургическая сварка позволяют получать сварные швы рентгеновского качества при ремонте мелких дефектов медных отливок. Также можно использовать дуговую сварку защитным металлом, но этот метод сложнее контролировать. Ацетиленокислородная сварка в основном используется для соединения тонких профилей. Электронно-лучевая сварка обеспечивает точные сварные швы высокого качества как в бескислородной, так и в раскисленной меди.

Как правило, сплавы, содержащие значительное количество свинца, нельзя сваривать, так как свинец остается жидким после затвердевания сварного шва, образуя трещины в полях высоких напряжений. Все литые медные сплавы можно спаивать между собой, а также со сталью, нержавеющей сталью и сплавами на основе никеля. Можно паять даже свинцово-медные сплавы, но условия должны контролироваться.

В качестве присадочных металлов чаще всего используют медно-фосфорные сплавы, припои на основе серебра и медно-цинковые сплавы. Сплавы на основе золота используются в электротехнике, а припои на основе олова – в бытовой сантехнике.

Теплота пайки может привести к некоторой потере прочности термообработанных медных сплавов, но для решения этой проблемы были разработаны специальные методы. При необходимости вся паяная отливка может быть подвергнута термообработке для получения однородной структуры. На коррозионную стойкость сплавов на основе меди пайка не влияет, за исключением особых случаев.

6. Литая медь выпускается в широком ассортименте сплавов, что делает ее подходящим кандидатом для многих применений, в зависимости от расчетных нагрузок и коррозионной активности окружающей среды.

7. Проектирование литых медных сплавов требует тщательного планирования толстых и тонких профилей.

Следует избегать использования обоих, но когда оба необходимы, более толстая часть всегда должна смешиваться или постепенно сужаться к более тонкой. Преобразование толстого сечения в тонкое становится еще более серьезной проблемой для сплавов на основе меди с широким диапазоном замерзания, таких как красная латунь, оловянная бронза и, в некоторой степени, сплавов со средним диапазоном замерзания, таких как желтая латунь. Эти сплавы, на долю которых приходится самый высокий уровень производства литья, затвердевают ненаправленно. Хотя правильное поднятие помогает бороться с этим, оно не имеет такого же эффекта, как направленное затвердевание.

Чтобы противодействовать проблемам затвердевания медных сплавов с широким диапазоном замерзания, литейщики используют отбели и сердечники из хромитового и циркониевого песка, чтобы способствовать надлежащему затвердеванию. Охлаждение этих секций может быть более эффективным, чем использование стояка, хотя каждый из этих инструментов увеличивает стоимость готовой отливки.

8. По возможности следует избегать пересечений L, T и X.

Если нельзя избежать Т-образных сечений, неблагоприятные последствия можно свести к минимуму, задав большие радиусы на углах и сделав плечи неравной по толщине. Кроме того, «ямочка» (небольшой выступ в верхней части Т-образного пересечения) может помочь уменьшить серьезность горячих точек. Х-образные пересечения оказывают особенно неблагоприятное воздействие на медные отливки. Однако их почти всегда можно избежать, например, преобразовав перекресток X в два смещенных Т-образных сечения.

9. Затраты сопоставимы с другими металлами благодаря высокой производительности, низким затратам на механическую обработку и небольшим требованиям к поверхностным покрытиям, таким как краска.  CS

Нажмите здесь, чтобы просмотреть эту статью в цифровом издании Casting Source.

60 Centuries of Copper: Ancient Casting Practice

Большинство уцелевших реликвий ранней работы с медью отлиты, искусство, которое египтяне быстро довели до высокого уровня совершенства. Отлить медь труднее, чем бронзу; но как только они научились преднамеренно сплавлять металл с оловом, а часто и с небольшим количеством свинца, операция стала намного легче. Течение расплава улучшилось, и после этого не было предела их изобретательности. В связи с этим следует помнить, что многочисленные останки, которыми сегодня обладает мир, являются лишь частью того, что когда-то существовало в Египте, а остальное было украдено или переплавлено и переплавлено в другие формы.

Поскольку лепка и обжиг глины в полезные и красивые предметы были одним из самых ранних открытий человека и действительно, можно сказать, почти естественным образом пришли к человеческим пальцам, глиняные формы, вероятно, использовались для самых ранних металлических отливок; известно также несколько деревянных. Открытые формы, без сомнения, появились первыми; но поскольку они могут производить изделия, плоские только с одной стороны, вскоре после этого должно было появиться использование закрытых форм. Для успешного литья меди требуются особые меры предосторожности, так как при этом могут выделяться сернистые газы; расплавленная медь также имеет тенденцию поглощать кислород, что может привести к некачественному литью. Поэтому необходимы специальные отверстия или стояки в кристаллизаторе как для заливки металла, так и для выхода грязи и газов. Однако древний медник хорошо знал об этих трудностях и преуспел в их преодолении.

Когда добавляется немного олова или свинца, даже случайное количество вроде 1%, изготовление качественных отливок становится намного легче; и это, должно быть, ускорило развитие бронзы как определенного сплава. В конце концов их методы стали настолько изощренными, что из этого металла отливали почти невероятно тонкие, но все же совершенные чаши. С самого начала были приобретены большие навыки изготовления двойных каменных форм, что позволяло повторять работу. Однако отливки из песка, похоже, были менее распространены. ⁽³⁾

В результате того или иного из этих процессов возникли всевозможные вещи — посохи, топоры, чаши, инструменты многих видов, оружие, кельты, статуэтки, большие вазы и священные сосуды.

Египтянам обычно приписывают изобретение выплавляемого воска или cire perdue метода литья металла. Об этом знали и в Китае, но, по-видимому, гораздо позже. А. Лукас ⁽⁴⁾ описывает процесс:

‘Сделана модель из пчелиного воска отливаемого предмета. Он был покрыт подходящим материалом для формирования формы, вероятно, глиной или глиняной смесью, и засыпан песком или землей, которые действовали просто как опора. Затем отверстие нагревали, и воск плавился и либо сгорал, либо вытекал через отверстие или отверстия, предназначенные для приема расплавленного металла; форма стала твердой и жесткой и готова к использованию. Затем заливали расплавленный металл и давали ему остыть, после чего форму разбивали, а изделию долотом придавали необходимые завершающие штрихи».

Cire perdue предоставила цельные отливки, на которых можно было выполнить большую утонченность орнамента или деталей. Также были сделаны полые отливки: для них требовался какой-то сердечник, который удерживался на месте без опоры, с помощью проволоки или других устройств.

Другой метод литья, идеально подходящий для повторяющихся работ, заключался в формовании глины вокруг изделия с последующим удалением покрытия по частям. Затем они были покрыты тонким слоем воска и тщательно собраны. Заливали горячий воск и форму вращали до получения требуемой толщины затвердевшего воска на внутренних стенках. После удаления формы осталась полная восковая модель, которую затем можно было залить подходящим формовочным материалом для обработки, как описано ранее. Необходимые вентиляционные отверстия и направляющие для металла были вылеплены из воска, а дополнительный орнамент часто наносился с помощью штампов.