Температура плавления латуни и бронзы: плавка в домашних условиях

Содержание

Слайд 1 Выполнила ученица 8В класса Косарева Ольга.

Слайд 2

Это процесс , при котором расплавленный металл заливается в формы ,где и застывает. Такая технология обработки металлов известна ещё с глубокой древности . В настоящее время литье – сложный технологический процесс , в котором широко применяется автоматизация производства .

Слайд 3

В песчаные формы(ручная или машинная формовка); В оболочковые формы ; По выплавляемым моделям; В кокиль; Под давлением; В постоянные формы; Вакуумное ; По выжигаемым моделям ; С утеплением ; Центробежное.

Слайд 4

Сначала изготавливаются деревянные шаблоны , а на их базе песчаные формы. После этого в песчаную форму заливается расплавленный металл , который постепенно застывает . При удалении полученной отливки форма разрушается.

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Расплавленный металл заливается в термостойкие металлические формы. Перед заливкой их покрывают специальным составом и нагревают до определённой температуры , которую в дальнейшем поддерживают постоянной . Металл входит в форму под действием силы тяжести, поэтому получаются отливки ,свободные от шлаковых и газовых включений .В целях повышения производительности труда применяется карусельный способ, причём созданы комплексы ,в которых весь процесс ,включая заливание расплава, автоматизирован. Способом литья в постоянные формы получают отливки массой от нескольких грамм до нескольких тонн.

Слайд 8

Слайд 9

Металл заливается на высокой скорости, благодаря чему хорошо заполняются все полости ,а отливка получается довольно плотной. Недостатком такого способа является образование пузырьков воздуха в отливке , но благодаря достижениям в науке и технике эти дефекты сведены к минимуму. При отливке под давлением получают высококачественные отливки с чистой поверхностью.

Слайд 10

Слайд 11

Документально подтверждено, что художественное литьё было развито много тысяч лет назад. В Египте найдены скульптуры, отлитые из бронзы, датирующиеся 3-им тысячелетием до нашей эры, в Китае — 2-ым тысячелетием до нашей эры. Также художественное литьё широко использовалось в Древней Греции и в Древнем Риме. Пик художественного литья из бронзы пришёлся на 17-XVIII век в Западной Европе, когда любой более-менее богатый человек желал увековечить себя в статуях и эпических композициях

На Руси художественное литьё было развито с 11 века, когда отлив колоколов стал искусством.

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Спасибо за внимание!!!!!!

Посмотреть все слайды

Литье по выплавляемым моделям: производство

Немного иначе проводится ЛВМ для изготовления ответственных деталей, имеющих сложную форму и (или) тонкие стенки. На отливку готового металлического изделия может уйти от недели до месяца.

Первый шаг – заполнить воском форму. На предприятиях для этого часто применяют алюминиевую изложницу (аналог рассматриваемой выше силиконовой пресс-формы) – полость, имеющую форму детали. На выходе получают восковую модель чуть больших размеров, чем конечная деталь.

Далее модель послужит основой для керамической пресс-формы. Она также должна быть чуть больше итоговой детали, так как металл после остывания сожмется. Затем, используя горячий паяльник, к восковой модели припаивают специальную литниковую систему (также из воска), по которой раскаленный металл польется в полости формы.

Литье бронзы

Литье бронзы используется издревле. На протяжении многих столетий сплавы из меди (бронза, латунь) использовались для изготовления орудий труда, охоты и украшений.

Совершенствование литейной технологии привели на современном этапе к возникновению множества методов литья металлов, в особенности цветных. Технологические возможности литья бронзы позволяют получать не просто предметы, а произведения искусства, которые с давних времен считались верхом совершенства.

Разработанные технологии позволяют производить плавку медных сплавов не только в условиях промышленного производства, но и в домашних условиях, в небольших мастерских.

Общая характеристика металла

Бронза представляет собой сплав, в состав которого может входит олово, медь и другие компоненты. К сторонним примесям относится цинк, алюминий, бериллий, свинец, никель или кремний. Если говорить о составе, бронзу можно разделить на две группы:

Оловянные сплавы. Материал может состоять из двух и нескольких компонентов. Олово относится ко второму по процентному содержанию компоненту сплава.
Безоловянные сплавы. В состав могут входить алюминий, свинец, кремний, свинец или бериллий. Эти компоненты изменяют характеристики сплава.

К характеристикам бронзового сплава относятся:

Плотность. Этот показатель зависит от содержания олова в составе. Среднее число 9,1 кг/куб. см.
Температура при которой плавится металл. Изменяется в зависимости от компонентов состава. Диапазон 880–1060 градусов по Цельсию.
Теплоемкость — 0,385 кДж / (кг*К).
Электропроводность — 0,176 мкОм*м.

При желании изменить какую-либо из характеристик сплава в его состав добавляется определённое количество сторонних примесей.

Используемые материалы

Материалы для изготовления оболочки подразделяются на следующие группы: материалы основы, связующие, растворители и добавки. К первым относятся пылевидные, применяемые для приготовления суспензий, и пески, предназначенные для ее обсыпки. Ими служат кварц, шамот, циркон, магнезит, высокоглиноземистый шамот, электрокорунд, хромомагнезит и другие. Широко используется кварц. Некоторые материалы основы оболочки получают в готовом к употреблению виде, а другие предварительно сушат, прокаливают, размалывают, просеивают. Существенным недостатком кварца являются его полиморфные превращения, которые протекают при изменении температуры и сопровождаются резким изменением объема, в итоге приводящим к растрескиванию и разрушению оболочки.

Плавный подогрев форм с целью снижения вероятности растрескивания, который проводят в опорном наполнителе, способствует увеличению длительности технологического процесса и дополнительным энергетическим затратам. Одним из вариантов снижения растрескивания в ходе прокаливания является замена пылевидного кварцевого песка как наполнителя на диспергированный кварцевый песок полифракционного состава. При этом улучшаются реологические свойства суспензии, повышается трещиноустойчивость форм и снижается брак по засорам и пробою оболочек.

Основные характеристики бронзовых сплавов

Цвет бронзового сплава зависит от количественного состава легирующих элементов. Они оказывают влияние на физические свойства: пластичность, износостойкость, температуру плавления бронзы. В качестве легирующих компонентов выступают металлы (олово, алюминий, бериллий, свинец, марганец) и неметаллы (фосфор, кремний). Расплавить в домашних условиях можно любой бронзовый сплав. Зная маркировку лома, несложно определить точную температуру плавления бронзы. Но обычно состав бронзовых кусочков, подготовленных к плавлению, разнится. Тогда оценивают внешний вид металла.

Бронзовые сплавы классифицируют по двум категориям:

оловянные более пластичные;
безоловянные хуже поддаются обработке:

бериллиевые характеризуются высокой прочностью, максимальной выносливостью на разрыв, кручение;
у алюминиевых невысокая температура плавления, они устойчивы к коррозии, обладают хорошими антифрикционными свойствами;
свинцовые пластичные, хорошо поддаются механической обработке;
с добавками цинка и кремния отличаются текучестью, при плавлении равномерно заполняют форму для литья;
сплав с железом неплохо сваривается, но контакт ее с агрессивными средами нежелателен;
марганец улучшает прочностные характеристики с сохранением пластичности, свойственной меди;
оловянно-свинцовые бронзы отличаются ковкостью, их подвергают горячей деформации, делают из сплава горячекатаный прокат.

Для литья в промышленных условиях используют оловянную бронзу с низкой температурой плавления, до +1000°С.

В отличие от латуни, бронза более вязкая в точке плавления. При заполнении форм сложной конфигурации в производственных цехах применяют центрифуги. Сплаву, разогретому выше температуры плавления на 5°, придают дополнительное ускорение, чтобы он растекался равномерно. При кустарном изготовлении отливок вязкость бронзового сплава в точке плавления желательно учитывать, чтобы не было брака на поверхности. Достоинством цветного металла литейщики считают низкую усадку при охлаждении. Удается получать литье, не требующее длительной доводки до заданных геометрических размеров. Из бронзовых сплавов делают качественные фасонные отливки.

Литье в домашних условиях

Опытные мастера металлургии практикуют литье из бронзы в домашних условиях. Для проведения этого процесса требуется приобрести:

горн;
щипцы;
древесный или каменный уголь;
тигель в котором будет плавиться металл.

В качестве нагревательного элемента для плавки бронзового сплава часто используют газовую горелку. Связано это с тем, что бронзу можно расплавить при небольшой температуре. Так можно сэкономить на покупке индукционной печи.

Создание литейной формы

Литье бронзы в домашних условиях требует правильного изготовления форм для литья. Формовочная смесь должна состоять из смеси, песчаника, каменноугольной пыли, глины. Этапы изготовления формы:

Формовочная смесь засыпается в деревянный ящик, который называется опока. Сверху её утрамбовывают слабыми ударами.
Далее в формовочную смесь погружается модель будущей заготовки.
Сверху располагается ещё один ящик (опока). В него засыпается формовочная смесь. Трамбуется.
Далее мастер разделяет форму на нижнюю и верхнюю половины.

Как правильно залить расплавленную бронзу в литейную форму

Литье из бронзы в домашних условиях требует особой подготовки литейных форм. Из них требуется удалить воздух чтобы получились долговечные отливки без дефектов. Формы необходимо раскрутить в центрифуге с электроприводом. После этого можно заливать расплавленный металл.

Как получить более качественное литье

Качество литья можно повысить. Нужно использовать другой изменённую технологию. При этом используется воск. Из него изготавливают формы, в которые будут заливаться отливки. Можно использовать парафин. Чтобы сделать такую модель, требуется использовать готовую форму, которая нагревается в кипящей воде.

Литье бронзы известно многие сотни лет. С помощью этого технологического процесса изготавливаются декоративные элементы, ограждения, светильники и скульптуры. В состав бронзы входят разные компоненты, которые влияют на характеристики сплава. Существует различные виды изготовления отливок из бронзы, которые подразумевают разные технологические процессы.

Пожалуйста поддержите канал: ставьте лайки, делайте репосты, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах!Так же Вы можете посетить наш информационный сайт всё о металлах и обработке.

История технологии

Историки и археологи утверждают, что литье из бронзы начало развиваться более 10 тысяч лет назад. В начале истории появления этого сплава он использовался для производства орудий труда и примитивных украшений. Раньше сплав использовали только в производственных целях. На данный момент бронза используется для изготовления декоративных изделий, заборов, подвижных ограждений, люстр, бра, скульптурных композиций.

Моментом самого главного пика изготовления изделий из бронзы является период европейского барокко. В этот период люди украшали свои дома и поместья декоративными элементами из этого сплава.

Литье по выплавляемым моделям: технология

Процесс ЛВМ включает в себя операции подготовки модельных составов, изготовления моделей отливок и литниковых систем, отделки и контроля размеров моделей, дальнейшей сборки в блоки. Модели, как правило, изготавливают из материалов, представляющих собой многокомпонентные композиции, комбинации восков (парафино-стеариновая смесь, природные твердые воски и т.д.).

При изготовлении модельных составов используется до 90 % возврата, собираемого при выплавлении восковых моделей из форм. Возврат модельного состава следует не только освежать, но и периодически регенерировать.

Изготовление моделей состоит из шести этапов:

подготовки пресс-формы;
введения в ее полости модельного состава;
выдержки модели до затвердевания;
разборки формы и извлечения модели;
охлаждения ее до комнатной температуры.

Оболочка отливки

В процессе ЛВМ ключевым является создание слоев оболочки формы. Процесс изготовления оболочки состоит в следующем. На поверхность блока моделей, чаще всего окунанием, наносят сплошную тонкую пленку суспензии, которую далее обсыпают песком. Суспензия, налипая на поверхность модели, точно воспроизводит ее форму, а песок обсыпки внедряется в суспензию, смачивается ею и фиксирует состав в виде тонкого облицовочного (первого или рабочего) слоя. Образуемая кварцевым песком нерабочая шероховатая поверхность оболочки способствует хорошему сцеплению последующих слоев суспензии с предыдущими.

Важными показателями, определяющими прочность формы, являются вязкость и жидкотекучесть суспензии. Вязкость можно регулировать введением определенного количества наполнителя (наполненностью). При этом с увеличением наполненности состава толщина прослоек связующего раствора между частицами порошка уменьшается, снижается усадка и вызываемые ею негативные эффекты, а также повышаются прочностные свойства оболочки формы.

Особенности и преимущества производства стального литья

Как происходит изготовление литых изделий из стали? В общем виде процесс выглядит следующим образом: материал нагревают до точки плавления, перемещают в специальную форму и ожидают его затвердевания. После этого (когда отливка завершится), продукция подвергается обработке: это необходимо для повышения степени точности и устранения дефектов, которые могут возникать в ходе производства. Чаще всего используются такие технологии, как литье в песчано-глинистые смеси, в холодно-твердеющие смеси (ХТС) и в жидкостекольные смеси (ЖСС).

Песчано-глинистые формы выбирают для производства изделий, которые имеют большие габариты (например, корпуса турбин). Эта технология пользуется популярностью благодаря возможности получения отливок, имеющих сложную форму и большие размеры. При этом стоимость производства находится на доступном уровне. Литье в ХТС обеспечивает получение отливок с высоким качеством поверхности и имеющих значительно меньшее количество каких-либо дефектов и засоров. Класс точности – от 9. В ряде случаев более подходящим считается применение технологии литья в ЖСС. Выбор конкретной технологии происходит в зависимости от габаритов изделия, его веса, а также марки стали и состава сплава.

Литье получило распространение не только в нашей стране, но и во всем мире: метод активно применяется для производства деталей неразборных типов, характеризующихся повышенной степенью прочности, долговечностью и надежностью. Также они отличаются выносливостью при эксплуатации в условиях высоких температур.

Производство стального литья нередко выступает единственным методом создания изделий (для ряда конструкций прокатка металла и деформация неприменимы). Популярность метода объясняется и тем, что благодаря появлению современных технологий, литье из стали по характеристикам почти ни в чем не уступает кованой продукции, при этом стоимость находится на более демократичном уровне. Но, конечно, получение прочных и долговечных изделий возможно только при условии соблюдения всех требований в процессе производства.

Особенностью изготовления стального литья относительно чугунного является выраженные усадочные явления, которые необходимо учитывать при проектировании литнико-питающей системы в целях недопущения наличия усадочных дефектов (раковины, поры) в отливках. Руководством ЗАО «Завод специального машиностроения «Маяк» в 2015г была внедрена автоматизация процессов разработки литейной технологии с применением современных программ ProCast и LVMFlow. Это позволяет запускать в производство отливки только после устранения всех возможных литейных дефектов на этапе проектирования, что гарантирует получение годных отливок в сжатые сроки без каких-либо дефектов, в том числе скрытых (подробнее)

ПРИМЕРЫ НАШИХ РАБОТ (ФОТОГАЛЕРЕЯ)

Основные этапы

Чтобы получить качественные литые изделия требуется строгое соблюдение технологической последовательности. Процесс литья выглядит следующим образом:

Изготовление модели или копии по эскизу, чертежу. Материалы для модели –легко плавящиеся при невысоких температурах: стеарин, парафин, воск и прочие. Способность полного заполнения объема внутреннего пространства в форме сделало эти материалы широко используемыми.
Примыкание к модели литниковой системы производится приклеиванием, спаиванием или механическим креплением. Таким образом, формируют питатели, каналы, выпоры и другие элементы.
Изготовление литьевой формы производится из огнеупорной смеси. В основной состав смесей водит глина шамотная или глиноземная и кварцевый песок.
Освобождение формы от модельного состава производится путем нагревания паром или погружением в нагретую воду.
Обыкновенно литье бронзы производится свободной заливкой с использованием центробежных машин, избыточного или недостаточного давления (вакуума).
Охлаждение производится на воздухе или с использованием термостата.
После остывания, модельная форма разрушается. Производится обрубка литниковой системы. Заготовка отправляется на чистку с помощью промывки или химическими составами.

https://youtube.com/watch?v=mVzVJ6JrtQI

Особенности работы с бронзой в домашних условиях

При литье бронзы в домашних условиях заранее подготавливается помещение с соблюдением техники противопожарной безопасности. Требуется наличие вентиляции.

Для этого используются индукционные или дуговые печи. Также в качестве источника разогрева можно использовать газовую горелку или паяльную лампу. Если устанавливается глиняная печь, то подготавливается горн, уголь и щипцы.

Этапы художественного литья из бронзы

Литая статуэтка из бронзы Перед началом процесса литья бронзовых изделий производится изготовление литейной формы. Состоит оно из следующих этапов:

Разрабатываются чертежи на основе сформированной модели.
По чертежам, изготавливается литейная форма. Для этого используется кварцевый песок или глина. Состоит она из 2 половинок. Внутри формируется полость, в которую будет вестись заливка расплавленных сплавов. Формы бывают одноразовые и многоразовые.
Для устранения риска разрушения литейной конструкции снаружи формируется опока. Туда устанавливается форма после заливки сплава.

Изготовление восковой модели для литья из бронзы в домашних условиях. Часть 1

Изготовление восковой модели для литья из бронзы в домашних условиях. Часть 2

После изъятия из формы готовую отливку необходимо доработать. Убрать литники и отливы. Дальнейшей обработкой скульптуры занимаются с целью придания ей декоративности. Вынутая из формы заготовка имеет множество внешних дефектов, которые устраняются с помощь шлифовальной машинки.

Изготовление восковой модели для литья из бронзы в домашних условиях. Часть 3

Последняя операция — чеканка. Расплавленный металл не всегда заполняет все углы полости формы, поэтому часто статуэтка имеет незаконченный вид. С помощью чеканки все эти дефекты устраняются.

Изготовление восковой модели для литья из бронзы в домашних условиях. Часть 4

Тонкости технологии

Перед тем, как залить металл в форму, он разогревается до расплавленного состояния.

Важным этапом является полнота заполнения сплавом литейной формы. В противном случае образуются дефекты:

раковины;
пригары;
недоливы;
спаи.

Не всегда расплавленный металл заполняет карманы формы, поэтому полученный рисунок изделия до его доводки имеет нечеткие очертания.

Профессия: Художественное литье бронзы. Арт-Бронза

Стальное литье

Основные способы литья

— Литье в ХТС (холодно твердеющие смеси): Холодно-твердеющие смеси – это специальные смеси, которые после изготовления не требуют нагрева в сушильных печах. Благодаря связующим составляющим и отвердителям, они затвердевают на воздухе за 10-15 мин. Эта технология очень похожа на традиционную (литье металла в песчано-глинистые формы), только в виде связующего вещества для смесей песка применяют искусственные смолы. Для отверждения смол применяется продувка стержневых ящиков различными третичными аминами. Возможность получать отливки 7 класса точности по ГОСТ 26645-85. Холодно-твердеющие смеси крайне редко применяются в качестве общих формовочных материалов вследствие высокой стоимости связующих и затруднительной регенерации смесей. Применение ХТС для изготовления форм экономически оправдано в том случае, когда отношение массы формы к массе заливки металла не превышает 3:1. Поэтому эти смеси используются преимущественно для изготовления стержней, позволяющих формовать полости в отливке. Технология литья в ХТС позволяет обеспечить высокое качество поверхности литья, отсутствие газовых дефектов и засоров в отливке. — Литье по выплавляемым моделям: Это процесс, в котором для получения отливок применяются разовые точные неразъемные керамические оболочковые формы, получаемые по разовым моделям с использованием жидких формовочных смесей. Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение сложных по форме отливок массой от нескольких грамм до десятков килограмм, со стенками толщиной от 0,5 мм и более, с поверхностью, соответствующей 2—5-му классам точности (ГОСТ 26645-85), и с высокой точностью размеров по сравнению с другими способами литья. По выплавляемым моделям отливают лопатки турбин, режущий инструмент (фрезы, сверла), кронштейны, карабины, мелкие детали автомобилей, тракторов. — Литье в землю (литье в песчано-глинистые формы): Литье в землю является сравнительно простым и экономичным технологическим процессом. Во многих отраслях машиностроения (автомобилестроение, станкостроение, вагоностроение и др.) при массовом производстве отливок чаще всего применяется этот метод. Его технологические возможности: в основном, в качестве материала отливок используется серый чугун, обладающий хорошей текучестью и малой усадкой (1%), малоуглеродистая сталь (< 0,35%С). Весьма ограничено производятся таким способом отливки из медных и алюминиевых сплавов. Качество металла отливок весьма низкое, что связано с возможностью попадания в металл неметаллических включений, газовой пористостью (из за бурного газообразования при заливки металла во влажную форму). Форма отливок может быть весьма сложной, но все же ограничена необходимостью извлечения модели из формы. Размеры отливки теоретически неограниченны. Таким способом получают самые крупные отливки (до сотни тонн). Это станины станков, корпуса турбин и т. д. Точность получаемых отливок обычно грубее 14 квалитета и определяется специальными нормами точности. Шероховатость поверхности отливок превышает 0,3мм, на поверхности часто наличествуют раковины и неметаллические включения. Поэтому сопрягаемые поверхности деталей, заготовки которых получают таким методом, всегда обрабатывают резанием.

Ждем Вас в гости! или чертежи на отливку любых изделий.

Стальное литье, стальное литье производство, стальное литье на заказ, стальное литье цена, стальное литье в России, стальное литье по выплавляемым моделям, стальное литье цены, стальное литье под давлением