Ювелирное литье в домашних условиях для новичков
Приветствую, Самоделкины!Сегодня я покажу основы и расскажу о базовых знаниях, которые помогут вам отлить ваше первое изделие. Так же вы увидите процесс моделирования, литья, обработки, ковки кольца в размер и чернения латуни. И всё это в одной статье.
Мастер-самоделкин специально, по возможности, пользовался самыми доступными материалами и средствами, которые возможно и не совсем подходят, но тем не менее работают. Поэтому не спешите говорить, что для моделирования есть ювелирный воск, здесь не об этом. Чтобы сделать модель кольца, автор взял самый обыкновенный свечной парафин и расплавляя его горелкой, собрал в жестяную банку.
После расплавления он очень долго остается жидким, а в процессе отверждения пластичным. Затвердевая, парафин становится еще рыхлым и ломким. Это явно один из ужаснейших материалов для моделирования, но повторюсь это бюджетный, доступный вариант.
Для модели кольца нам понадобится болт М20. Этот болт примерно подходит к размеру пальцев автора. Так как болт холодный, то парафин при соприкосновении с ним быстро твердеет и прилипает к нему. Это нам на руку, поэтому окунаем болт в расплавленный парафин, раз за разом наращивая севший слой.
Немного подождав пока парафин остынет, приступаем к моделированию. Для этого простым скальпелем или любым другим царапательно-резательным предметом, убираем лишний материал.
Но как же мы будем наплавлять парафин на кольцо, когда он невероятно текуч и непредсказуем? Оказалось, все гораздо проще. В процессе мастер понял, что парафин еще долгое время остается пластичным и его возможно деформировать как пластилин. Так и вышло. Он просто слепил нужную форму кольца и продолжил. Правда пройтись паяльником бы не помешало, для того чтобы сплавить слепленые границы. Но мастер решил этого не делать. Позже на отливки это отобразится в виде брака, но не такого страшного, чтобы нельзя было носить это кольцо.
Теперь нам нужно обработать слепленную модель. Мастер решил это делать на наждачной бумаге, но не помнит, была эта сороковка или шестидесятка, но точно очень грубая. И опять же неспроста. Дело в том, что крупное зерно наждачки, оставляет глубокий след на парафине и придает ему текстуру. Поэтому аккуратно пройдясь по лицевой части кольца грубой наждачкой, так и оставим получившуюся текстуру для отливки. Так как парафин в любой момент мог подвести, чистовую обработку мастер решил оставить все же для латунной отливки.
В качестве опоки (металлической оправки для заливки формовочной смеси), можно взять самую обыкновенную металлическую трубу, например, в сантехническом магазине должны быть отрезки подходящего размера.
Литники изготовим из 2-ух гвоздей. Откусываем кусачками лишнее и устанавливаем их в нашу пластилиновую сферу.
После их установки, нам каким-то образом нужно прикрепить парафиновую модель к металлическим литникам. Для этого автор решил взять горелку и слегка нагреть гвозди, а после прислонить к ним кольцо. Горячие гвозди легко проплавят парафин и войдут в глубь модели.
В этом положении нам нужно надежно удержать конструкцию, до момента остывания гвоздей. Надежность данного способа достаточна, чтобы кольцо не отвалилось до самого момента заливки формовочной смесью. Но автор все же не решился стучать пальцами по опоке после формовки, чтобы выявить возможные пузырьки воздуха из гипса. Поэтому пришлось лить гипс очень тоненькой струйкой, чтобы максимально избежать возможности брака. Отсутствие спешки избавит от этих пузырей.
И на самом деле, вышло неплохо.
Когда гипс окрепнет, то можно почистить форму от наплывов, и отделить пластилин с литниками.
Теперь следует наиболее ответственный момент — момент прокалки формы. В инструкции к формовочной массе, идет тех карта, где указан цикл прокалки в 15 часов. Но так как это идёт в разрез с коленочными технологиями, то справедливо будет сократить это время до 40 минут.
Это плохо и неправильно, но все же возможно. Тут главное дать плавный нагрев вначале, чтобы вода с гипса начала испаряться, а парафин начал плавно плавится и вытекать. Мастер воспользовался для этого кровельной горелкой, так как она у него была. Вы же можете обойтись бытовой горелкой, или начать можно с самой обыкновенной духовки, так будет правильнее. Только не забывайте ставить форму литниками вниз в какой-нибудь поддон, чтобы было куда стекать парафину.
Заливать металл в домашних условиях можно несколькими способами: с помощью картошки, глины, или любого другого плотного влагосодержащего материала. Но автор этот способ так и не освоил, поэтому он будет лить металл с помощью ручной центрифуги.
Выглядит она в виде стакана с четырьмя болтами (для более надежной фиксации опоки), цепочки и ручки из пвх трубы с подшипниками внутри (для продолжительного беспрепятственного кручения).
Автор сварил эту штуку сам, вы же можете обойтись, к примеру, металлической кружкой.
Греем форму до красна и готовимся к заливке латуни. В качестве исходного материала можно взять латунные сантехнические фитинги. Они отлично для этого сгодятся. Ну или если вы посмелее, можете сразу лить серебро или даже золото. В коленочных технологиях нет ограничения по металлу.
В процессе плавки, неплохо было бы посыпать расплав бурой. Ее можно купить в радиотехнических магазинах.
Металл расплавился, и можно аккуратно занимать позицию, продолжая поддерживать высокую температуру опоки. После чего, уверенным движением, убираем горелку в сторону и начинаем махать этой «рулеткой сатаны» что есть силы.
Рулетка сатаны потому, что однажды автор неловко дернул стакан, и расплавленный металл разлился по всей мастерской. Так что имейте это в виду и не пренебрегайте техникой безопасности и средствами защиты. Освоить способ с картошкой, явно безопаснее.
Ждем минутку-две и закидываем опоку в ведро с водой.
От этого масса разрушается и освобождает отливку. Ну что, отливка удалась, все пролилось как надо.
Теперь нам нужно обработать кольцо. Автор не стал брать бормашинку, а зачистил все с помощью напильников и наждачной бумаги. Все реально, но разница лишь во времени и трудоемкости занятий. После черновой обработки, автор решил примерить кольцо, но оказалось, что оно не совсем подходит.
Но существует довольно простая технология для решения этой проблемы. Так как стенки кольца довольно толстые, то можно просто расточить его напильником. Или же сделать все более интересней. Для этого, берем тот самый болт м20. Как вы можете заметить, после отливки кольцо дало небольшую усадку. Оно с трудом садится на болт. Запихиваем сколько можем и берем в руки молоток.
Начинаем выстукивать по площади шинки кольца. Особо не усердствуйте, металл отлично поддается растягиванию таким способом.
Вот теперь кольцо отлично садится на палец.
По окончании шлифовки кольца, можно зачернить его лицевую часть для того, чтобы придать визуальную глубину нашему рельефу, оставленному крупным зерном наждачной бумаги. Для этого нам понадобится аптечная серная мазь. Наносим тонкий слой на латунную поверхность, которую хотим зачернить и нагреваем кольцо. Греем до тех пор, пока вся мазь не выгорит и после нее не останется сухой матовой поверхности.
После чернения, снова полируем кольцо, но уже финишными абразивами и любуемся результатом.
Как говорилось вначале, кольцо пролилось отлично. Все дефекты, что вы можете заметить, были получены на стадии моделирования. Поэтому, по-хорошему, лучше использовать более обрабатываемые материалы. Ведь чем лучше подготовлена модель, тем меньше придется работать с ней после литья. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видео:
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Художественное литье бронзы по выплавляемым моделям
Процесс литья по выставляемым моделям.
Очень часто мои заказчики и покупатели спрашивают, «Как же все же делают фигурки из бронзы?» и постоянно приходится рассказывать процесс заново. Решил создать ..этакую шпаргалку 🙂 …мастер-классом вроде и не назовешь её. Описать решил максимально простым языком без специальной терминологии. Думаю так будет проще и понятнее не создаст дополнительных вопросов. Хочу еще сказать, что сам я не литейщик, я только создаю мастер-модели, снимаю с них формы, делаю восковки и их уже везу в литейную мастерскую. А потом готовые отливки довожу до ума. Обработка очень важная часть финального процесса.
Но во всех стадиях литья принимал не однократное участие и потому знаком со всеми стадиями процесса. Работа это не легкая и требует аккуратности и дотошности..мелочей нет. Схалтуришь на одном каком то этапе и работа всей команды будет загублена.
Литейное дело — одно из самых древних в мире ремесел, трудоемкая и сложная работа, требующая внимания и аккуратности на каждом этапе подготовки и литья. От Мастер-модели до финальной отливки в бронзе. Но результат стоит затраченных усилий. Литые изделия отличаются изысканным внешним видом. С годами на поверхности изделий из бронзы, латуни покрывается оксидной пленкой — это придаёт внешнему виду изделий антикварный вид. С годами изделия из бронзы как благородное вино растут в цене покрываясь налетом старины.
Довольно высокая цена на изделия выполненных методом художественного литья по выставляемым моделям, обусловлена большим количеством операций выполненными вручную, а так же дорогостоящими расходными материалами (ювелирный воск, формомасса, сплавы, а так же расходники для последующей обработки готовых изделий).
Коротко процесс создания бронзовой фигурки можно описать по операциям.
1. Изготовление мастер-модели для литья. Модель может быть из разных материалов: пластилин, воск, дерево, пластики, металл, гипс и т.д.
Несколько примеров моих мастер-моделей изготовленных из разных пластиков:
будущие шахматные фигурки:
фигурка сноубордист «Карвер»
Мы в своем технологическом процессе чаще создаем мастер-модели из полимерных скульптурных пластиков. Скульптор-миниатюрист создает модель вручную. Сложные модели иногда приходится делать разборными и многосоставными. На модель крепят литниковую систему продумывая как будет течь металл и как затем удалить литники без ущерба для будущей фигурки.
2. С мастер-модели снимается силиконовая (резиновая) форма из специальной резины. Изготавливается так называемая матрица, по которой затем будет получена восковая копия модели (восковка). С литниками для последующего литья.
Форму разрезают особым способом, что бы можно было получить качественную восковку.
3. После изготовление резиновой формы в неё под давлением впрыскивается горячий воск. Затем, когда воск остыл матрицу разбирают и достают восковую копию модели. Её нужно проверить на наличие дефектов., обработать снять восковый облой, если он есть, просмотреть(просветить восковки) нет ли пузырьков в восковке иначе на отливке из металла будут полости и раковины. Если нужно восковка затем проходит стадию полировки. В час в среднем с одной резиновой формы можно получить 4-5 восковок в зависимости от размера и сложности.
Восковки с литниковой системой:
4. Восковки готовы теперь предстоит спаять елку из наших восковых фигурок. Примерно под углом 45 градусов фигурки одна за другой крепятся к основному более толстому литнику. Постепенно обрастя фигурками вырастает нечто напоминающее ёлку.
5. Затем подготовленная ёлка ставится в резиновую опору и помещается в металлическую опоку. Сверху заливается формомассой (специальный гипсовый состав), Опока ставится под вакуум для удаления пузырьков из формомассы. Если этого не сделать фигурка вся будет покрыта мелкими бусинками металла. Формомасса затвердела.
6. Следующий этап вытапливаем восковые модели и затем постепенно прокаливаем получившиеся керамические формы в специальных прокалочных печах до нужной температуры. Формы должны выдерживать температуру расплавленных сплавов около 1300 градусов.
Около суток формы доводятся до нужной температуры, плавно поднимаясь до нужной температуры и затем так же плавно остывают.
7. Затем в подготовленные формы, выстоявшиеся и доведенные до требуемой температуры заливается расплавленный сплав и ставится под вакуум. Так как форма гигроскопична, металл притягивается к стенкам формы. За счет чего получается качественная поверхность отливки. Процесс подготовки форм и литья беспрерывно продолжается несколько дней. Тираж нельзя прервать и остановить всю тепловую цепочку процесса. Для этого литейщикам приходится работать в несколько смен, для контроля всего цикла литья.
8. После заливки форм их охлаждают и разрушают.
Отлитые ёлочки с фигурками разрезают специальными кусачками срезая фигурки с центрального литника.
Затем наступает очередь непосредственной обработки будущих фигурок. Фигурки размывают и очищают от остатков застывшей формомассы. Затем могут быть подвергнуты к отмачиванию в специальных растворах для удаления накала на фигурках.
9. Затем наступает очередь механической обработке. С фигурок удаляю литники, стачивая их бормашинами и полируют места крепления литников к фигурке. Далее фигурки обрабатывают мягкими латунными щетками на станках, снимая остатки окалины, полируют со специальными пастами муслиновыми кругами (тряпочные круги различной плотности с пропитками) После полировки фигурки она может проходить процесс ускоренного старения (чернения) для придания металлу антикварного вида. После обработки кислотами и специальными составами фигурки опять подвергают полировке мягкими муслиновыми кругами и растирают тканью выравнивая общий тон фигурки
Вот собственно финал нашей работы, долгожданные фигурки из металла 🙂
Кладоискатели, слева без чернения только полировка с карцеванием..справа чернение и дополнительная полировка.
Шахматная фигурка, Королева бордеров. Бронза, гальваническое покрытие меднение
«Не свисти- денег не будет!»
.
www.livemaster.ru
Мастер-класс по изготовлению мастер-модели из литейного воска. Часть вторая. Литьё
Продолжаю свой рассказ о кошке, которая родилась из воска, повзрослела в бронзе, а вершину своей карьеры достигнет, став хрустальной стопкой 🙂
Именно «превращение» восковой модели в бронзовую копию я и хочу сегодня продемонстрировать.
Итак, если кто видел мой первый «кошачий» рассказ, то помнит, в каком виде мы её оставили неделю назад.
http://www.livemaster.ru/topic/152805-mk-po-izgotovleniyu-master-modeli-iz-litejnogo-voska
Загогулина на голове (вы будете смеяться) это хвост 🙂 Просто так будет удобнее делать резиновую
прессформу в будущем.
—————————————————————- ————————————————————————————
ПОГНАЛИ..
1. На резиновую *заглушку* от опоки устанавливаем восковый *блин*, на который, с помощью термошпателя, начинаем припаивать мои восковые модельки,
кошку в том числе:
Обычная восковая «ёлка»выглядит иначе, примерно так :
(под каждый новый год все литейные мастерские завалены заказами на *символ года*. В этом году — змеи.)
бррр..
Но в данном случае, когда модели все разные, удобнее и экономичнее сделать по другому :
Данный способ «на блине» является ноу-хау моего товарища, опытного литейщика, который разрешил мне рассказать об этом. Кстати, всё, что вы видите здесь — это его труд, я выступаю лишь в качестве фотокорреспондента.
—————————————————————————————————————————————————-
2. Взвешиваем блин с моделями, чтобы знать, сколько понадобится загружать металла для заливки конкретно
этой опоки :
—————————————————————————————————————————————————-
3. Устанавливаем опоку на резиновую *заглушку*, предварительно обернув в плёнку, чтобы жидкий гипс не
вытекал:
Вид сверху :
—————————————————————————————————————————————————-
4. Начинаем готовить раствор из формовочной массы (гипса). Необходимо соблюсти правильные пропорции.
а) Насыпаем и взвешиваем гипс :
б) В мерную колбу набираем необходимое количество дистиллированной воды и выливаем в емкость из
мягкого пластика :
—————————————————————————————————————————————————-
5. Высыпаем отмеренное количество гипса в воду (гипс в воду, не наоборот!!!) и, с помощью строительного
миксера, размешиваем до получения однородной массы, по густоте схожей с ряженкой, например..)) :
—————————————————————————————————————————————————
6. Размешанный раствор гипса помещаем на вакуумную установку, где, под мощным воздействием
«выжатого» воздуха, густая и тяжёлая формомасса начнёт *кипеть*, выдавливая из себя все воздушные
пузыри. Важнейший этап в подготовке к литью!! Вакуумирование, произведённое ненадлежащим
образом, обязательно приведёт к браку, во многоих случаях необратимому.
Итак :
—————————————————————————————————————————————————-
7. Теперь, сняв с вакуума пластиковый таз с гипсом, устанавливаем на его место готовые к заливке гипса
опоки. Разливаем гипс по опокам и, в свою очередь, вакуумируем опоки, заполненные гипсом. Это занимает
около 2х минут :
—————————————————————————————————————————————————
8. Далее — ждём около полутора-двух часов, пока гипс не схватится. Ну а пока что можно отвесить
необходимое кол-во бронзового прутка квадратного сечения :
—————————————————————————————————————————————————-
9. Через 1 час 45 мин. освобождаем опоки от плёнки. Моя «кошка» в самой большой ..)
Синие пятна — это, так сказать, начало восковых «ёлок», основной литник, по которому расплавленный
металл заполнит, после прокаливания опок, место «потерявшегося» воска.
То есть, под воздействием цикла
температур, воск вытечет из форм(опок), оставив после себя пустые полости, точно повторяющие восковки.
—————————————————————————————————————————————————-
10. А чтобы воск «покинул» опоки — существует так называемая прокалочная, она же муфельная печь.
Загружаем в неё наши опоки, закрываем, и включаем подходящий температурный режим :
—————————————————————————————————————————————————-
И снова ждём. Теперь уже гораздо дольше, часов 12 — 15. Именно столько времени занимает процесс
первичного *вытапливания* воска из форм и окончательного их (форм) прокаливания. То есть, весь процесс, от
пайки ёлок до получения отливок занимает почти что сутки. Технология, никуда не денешься..
—————————————————————————————————————————————————-
—————————————————————————————————————————————————-
На следующий день всё готово к, собственно, самому литью.Наши опоки прокалились и готовы для заливки.
Процесс насколько интересный, настолько и не
красочный. Мы не увидим струящегося, огненного, жидкого металла. Всё действо произойдёт внутри этой
литейной машины :
—————————————————————————————————————————————————
11. Горячую опоку щипцами вынимаем из прокалочной печи и устанавливаем в
соответствующий паз литейной машины :
Закрываем :
В верхнюю часть литейной машины загружаем металл :
—————————————————————————————————————————————————
12. Через пару-тройку минут металл расплавлен. Нажатием кнопки придаём вакуумное усилие литейной
машине, и расплавленный металл из тигеля плотно заполняет нашу форму. Финита ля комедия!.))
Достаём заполненную опоку из лит. машины. Тёмный блин посередине формы — это застывшая часть
*лишнего* металла. А что внутри — увидим совсем скоро..
—————————————————————————————————————————————————
13. После 10 мин. остывания на воздухе, полностью охлаждаем опоку под водой :
— —————————————————————————————————————————————————
14. Теперь нужно просто выбить охлаждённый гипс с отливкой из опоки. Делается это простым молотком :
—————————————————————————————————————————————————
15. Затем бесформенный кусок влажного гипсового *теста* промываем под мощной(как на автомойках)
струёй воды :
—————————————————————————————————————————————————
16. И вот, что мы имеем :
—————————————————————————————————————————————————
17. Отпиливаем отливки от «блина» :
—————————————————————————————————————————————————
—————————————————————————————————-
Вот и всё.
Вы присутствовали при процессе литья по выплавляемым моделям вакуумным способом.
Надеюсь, что мне удалось описать этот сложнейший процесс максимально ясно.
Закончена вторая часть МК. Если не надоел — в третьей серии покажу способ изготовления резиновой
прессформы и окончательное изготовление хрустальной стопки с этим кошаком.
www.livemaster.ru
Литьё ювелирных украшений в домашних условиях
Приветствую, Самоделкины!Сегодня мы перенесемся в далекий Барнаул в ювелирную мастерскую, где Тимофей максимально подробно покажет вам, как создавалась специальная фанатская версия кольца для канала AlexGyver.
Самым распространенным способом изготовления в наколеночной ювелирке является литьё по выплавляемой из воска модели. Соответственно модель сначала делается из воска, так называемая восковка, а затем уже из нее делается литейная форма. Для изготовления восковки используется покупной ювелирный воск для моделирования. Удобнее начинать работу с кусочками воска, который можно сделать из круга, полученного выливанием воска на лист фольги.
Воск при помощи паяльника наносится на металлический палец нужного для кольца диаметра. Палец обернут фольгой для более простого снятия восковки в будущем.
Для резьбы по воску используются резцы, у Тимофея они самодельные. Широкие и плоские для снятия большого количества материала и создания формы, игла для тонкой работы и гравировок, и трубчатый резец-ложка для универсальной работы и наплавления воска, что будет показано дальше.
Последовательность обработки заготовки такая: сначала снимаем лишнюю толщину восковых наплывов. Стружка будет использована для дальнейшего моделирования, наращивания модели там, где это будет нужно. И далее начинается сама резьба по воску, разметка букв и рисунка. Как вы понимаете — это искусство, и если оно вам не дано, то никакие инструкции не помогут. Литье литьем, а моделирование — процесс творческий, но в то же время в век современных технологий этот этап можно пропустить, печатая модели на 3d принтере.
Когда проведена разметка рисунка и букв, постепенно углубляются линии и удаляются лишние фрагменты из фона. И спустя не определенное количество времени модель становится похожа на то, что вы могли видеть на пальце автора канала AlexGyver. Затем железный палец убирается, фольга тоже. Далее идет не обязательная процедура снятия с модели слепка. Слепок позволяет быстро изготавливать восковки и тиражировать модель, например, для фанатов. Но в то же время, даже при изготовлении единичного изделия, одна восковка дает одну литейную форму, и чтобы ее не запороть, тоже можно сделать слепок на всякий случай, это как сохранится в игре или программе.
Модель заливается жидкой резиной, например, ПентЭласт-718, которая действует как эпоксидка и вулканизируется при добавлении катализатора. Формочка для создания слепка сделана из пластилина. Для улучшения передачи мелких деталей восковка тоже тщательно обмазывается резиной, а затем погружается в форму. После отверждения слепок очищается и все разбирается, слепок разрезается.
Теперь в полученную форму можно вновь заливать воск, прямо расплавив и раскатав его паяльником. И получится еще одна модель, требующая конечно небольшой доработки, но в любом случае это в сотни раз быстрее, чем вырезать новую. Кстати, для изготовления кольца из металла будет использована копия, полученная из слепка. Начинается подготовка литейной формы. Восковка укрепляется на отрезках проволоки над полусферой из мягкого воска или пластилина. В дальнейшем в литейной форме они станут каналами для металла – литниками. В случае с этим кольцом они должны быть диаметром не более 1,5мм. Литье процесс долгий и энергозатратный, поэтому за один раз льется несколько форм и в каждой по несколько моделей.
Из чаши с расплавленным воском воск намазывается на литники, чтобы соединить их вместе. Это нужно для обеспечения правильного потока и кристаллизации распаренного металла. Далее следует процесс формообразования (или формовка). Полученную литейную елку нужно промыть от грязи и жира и закрепить в стальной трубе, где она будет заполнена огнеупорным гипсом. Трубка — это каркас, она называется опока.
Модели промываются в настойке боярышника, в мыльной, а затем в чистой воде. При помощи малярного скотча поднимаются стенки трубы. Гипс разводится в соответствии с инструкцией.
Недостаточно просто залить, нужно полностью удалить из него все пузыри, иначе расплавленный металл их заполнит и тогда изделие покроется кучей мелких шариков, которые не везде будет возможно удалить и рисунок на модели будет испорчен.
Насос откачивает воздух из-под колпака, а столешница вибрирует от моторчика с эксцентриком. Таким образом из гипса выбиваются и выдуваются все пузыри. Гипс замешивается по времени, потому что процесс жестко ограничен. Гипс не просто грязь, которая засохнет. При замесе он жидкий и льется как кефир, но уже через 8-10 минут твердеет, так как в нем происходит химическая реакция. Если его перемешивать дальше в этом состоянии, то он вообще навсегда останется кашей.
В вакууме гипс закипает, из него выходит воздух. Сперва его вакуумируется сам замес, затем он разливается по опокам и вакуумируется снова. Это все нужно успеть сделать за 8 минут. В опоках гипс вновь закипает и поднимается, вот для этого и нужен скотч. Опока заливается до верху и гипс может начать вытекать. Через час-два после формовки гипс уже твердый, его можно обрабатывать механически.
Опоки распечатываются, убирается скотч, поставка с пластилином и выдергивается проволока. Таким образом открываются литники, ведущие к модели. Восковки уже исполнили свое предназначение, передав свою форму гипсу. Все, пути назад нет, восковая модель превратилась в восковую лужу, теперь нужно удалить из форм воду, ее там чуть ли не треть по массе.
Формы сейчас супер сырые, их нужно не просто просушить, а прокалить, чтобы из кристаллической решетки гипса вышла вся вода. Для этого печь должна плавно поэтапно поднимать температуру до 730-750 градусов и затем немного опустить ниже перед литьем. Этим занимается термоконтроллер. Прокалка под надзором термоконтроллера занимает 9 часов.
Литье будет производиться под давлением от силы инерции, и форма закрепляется в специальном высокотехнологичном устройстве. В качестве металла используется всякий серебряный лом и плавится обычной горелкой.
На раскаленный металл добавляется обычная борная кислота (продается в аптеке). Она становится масляной пленкой, которая покрывает металл и защищает его от окисления, поглощает шлаки и очищает расплав, в общем выполняет те же функции, что и при обычной пайке. Борная кислота, кстати, дает зеленое пламя.
Далее для надежности идет второй флюс — это тетраборат натрия (он же бура), делает все то же самое, что должен делать обычный флюс. Плавящийся металл перемешивается титановой спицей. К слову, металл не льется в литники сам по себе, потому что сила поверхностного натяжения что скатывает его в ртутный шарик, не дает ему пролиться в тонкий коридор литейной системы. Для этого они сделаны тонкими, чтобы можно было расплавить и подготовить металл и только после этого разом заливать всю массу.
Далее следует процесс литья под давлением, в котором сила инерции забивает металл вовнутрь формы. Как бы безумно это ни выглядело, этот способ действительно практикуется по сей день, хотя чаще мастера предпочитают использовать более стационарные установки-карусели. Например, в таких льют зубные коронки и все довольны. Металл кристаллизуется под давлением — это дает ему лучшие характеристики. Далее отливка извлекается и очищается от гипса.
Переходим к обработке отливки. После откусывания или спиливания литников, отливку нужно обжечь докрасна, чтобы снять напряжение в металле и очистить от нагара литейной формы. После нагрева отливка опускается в раствор обычной пищевой лимонной кислоты из продуктового магазина и все это дело кипятится горелкой. Когда лимонная кислота кипит, она действует как реальная кислота — разъедает и смывает лишнее с металла, серебро становится белым.
Обработку бормашиной начинаем с грубой наждачки – 600, и двигаемся в сторону уменьшения зерна. На отливке появился дефект – пора, его нужно запаять серебряным припоем. Изделие кладется на огнеупорную плитку, место пайки под огнем покрывается раствором все той же буры и борной кислоты. Флюс составляет белый налет, который после сплавляется и обеспечивает чистое спаивание.
Тонким титановым поводком (он так и называется), захватывается отрезанный кусочек серебряного припоя с содержанием серебра 72% и кладется на пору.
Далее следует полировка для придания поверхности блесков, а затем производится чернение или оксидирование, процесс искусственного состаривания в растворе серной печени.
Щепотка порошка плавится пока не вспыхнет, затем заливается водой и доводится до кипения. В полученном растворе серебро чернеет за считанные секунды.
Колечко готово. Вот так оригинальная восковая модель превратилась в блестящее серебряное колечко.
Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видео:
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
Точное литье по выплавляемым моделям
Не всегда возможно изготовить требуемую стальную деталь методом штамповки или при обработке на токарном станке. В особенности это касается тонкостенных заготовок сложной формы. В таком случае применяется литье по выплавляемым моделям. Описание технологии будет полезно не только для общего развития – она может быть адаптирована для работы в домашних условиях.
Общая схема
Принцип литья по моделям заключается в предварительном изготовлении формы, которая после определенной обработки заливается металлом. Но для начала необходимо определиться с основными этапами этого процесса.
Обобщенная технологическая схема
Первое, что предшествует литью – изготовление формы. В заводских условиях для этого используют разъемные алюминиевые изложницы. Их конфигурация соответствует форме будущей заготовки, но имеет большие габариты. Обычно части изложницы изготавливают методом прессования алюминиевых заготовок.
Модель
В качестве материала изготовления первичной формы используют материал с низкой температурой плавления: парафин, стеарин, воск или этилцеллюлоза. При этом температура заливки не должна превышать 100°С. В твердом состоянии модельный состав обладает достаточной степенью пластичности, чтобы заполнить все пространство изложницы.
| Модельный состав | Условные обозначения | Температура заливки, °С |
| Парафин-стеарин | ПС 70-30 | 65-80 |
| Парафин-стеарин | ПС 50-5и | 75-80 |
При сложной конфигурации изделия могут быть изготовлены несколько моделей, которые соединяются между собой путем незначительного нагрева торцевых частей.
Заполненная изложница
Форма
Поверх модели наносят специальный состав на основе керамики. Для лучшей термической сопротивляемости она обсыпается мелкозернистым песком с добавлением циркония. В зависимости от габаритов изделия этот процесс может повторяться от 3 до 7 раз. Минимальная толщина керамической формы должна составлять 7 мм.
Обработка керамическим составом
На этом этапе важно соблюдать следующие условия:
- Равномерное распределение состава по всей поверхности модели.
- Отсутствие внутренних пустот. Они приведут к неправильной конфигурации изделия.
- Критическая температура, при которой форма не изменит своих габаритов, должна быть больше, чем температура расплавленного металла. Обычно это от 900 до 1200°С.
По окончании формирования необходимо сделать отверстия для удаления парафинового материала. Формы помещаются в печь, где под воздействием высоких температур происходит испарение парафина. В случае надобности проводится дополнительный дожег керамической формы.
Готовая отливка
Основной проблемой литья по выплавляемым моделям в домашних условиях является частое появление дефектов формы при заливке в нее расплавленного металла. Поэтому предварительно ее поверхность нагревается до температуры заполняемой массы. При этом термическая обработка должна быть сделана равномерно по всей поверхности керамической заготовки.
В ранее сформированную горловину заливают металл. Остывание происходит при комнатной температуре. Не допускается принудительное остывание изделия.
Заливка металла
По истечении 4-6 часов можно удалить поверхностную керамическую оболочку. В промышленных условиях для этого используют вибрационную машину. Основательный этап – отсечение литника. В дальнейшем изделие может подвергаться обработке сжатым воздухом, пескоструйной шлифовке.
Области применения
Общее описание технологии не дает представление о практическом применении этой схемы. В настоящее время она используется в машиностроении и при изготовлении сложных конструкций. Учитывая высокую точность получаемых деталей и относительно низкую себестоимость их изготовления, литье по выплавляемым моделям активно применяется в следующих областях:
- Машиностроение, судостроение и приборостроение. Применяется относительно недавно, так как при изготовлении были проблемы с качеством сформированной формы. Появление этилсиликата позволило добиться требуемых показателей термической устойчивости и вязкости.
- Ювелирная промышленность. Так как температура плавления золота, серебра и бронзы значительно ниже, чем у стали – требования к качеству керамических заготовок дают возможность делать литье в домашних условиях.
- Зубопротезирование.
Ярчайшими примерами применения метода воскового литься являются памятники Санкт-Петербурга – Петру Первому и «Укротитель коней», установленный на Аничковом мосту. Соблюдение технологии и применение соответствующих составов позволяет добиться изготовления деталей, ювелирных украшений, произведений искусства высокой точности.
ismith.ru
как создать форму для отливки за неделю / Блог компании iQB Technologies / Хабр
3D-технологии, интегрированные в технологическую цепочку литейного производства, обеспечивают предприятию реальную выгоду. Как показать все преимущества 3D-сканирования и 3D-печати? Нагляднее всего – продемонстрировать процесс создания детали с нуля аддитивными методами и провести сравнение с традиционными технологиями. С этой целью мы обратились к Павлу Чадушкину, ведущему специалисту производственного направления RP-центра компании iQB Technologies.
– Итак, наша задача – создать эталонную деталь на основе цифровой модели для последующей отливки реального изделия. С чего начинается этот процесс, если мы применяем 3D-технологии?
– Прежде всего, нам необходимо исходное изделие, которое нужно отсканировать, а затем выполнить обратное проектирование (реверс-инжиниринг). Конечно, оно должно быть новое, не бывшее в употреблении, чтобы не было износа детали. Мы оцениваем, насколько сложна ее геометрия и после этого задаем только один вопрос: какой должен быть допуск по точности? Уже по внешнему виду можно понять, каким образом эта деталь производится. Чаще всего это литье (высокоточное или в землю), фрезерование или изготовление на токарном станке. У каждой из этих методик производства есть свои допуски.
После того, как мы имеем представление о технологии производства и допуске, мы выбираем оборудование, а именно – 3D-сканер с нужными нам параметрами точности, и производим оцифровку изделия. Например, ручной сканер Creafrom HandyScan 700 или стационарный Solutionix C500. Такие устройства метрологического класса уже хорошо зарекомендовали себя на производственных предприятиях. Получив 3D-модель, мы переносим ее в программное обеспечение Geomagic Design X, позволяющее быстро и легко обработать данные 3D-сканирования с целью выполнения контроля геометрии и реверс-инжиниринга. Затем к работе подключается инженер, который по результатам сканирования обрисовывает эту деталь и создает твердотельную модель.
В процессе обрисовки инженер исключает из твердотельной модели различные недостатки изделия. Здесь нужно подчеркнуть, что абсолютно любое изделие имеет производственные деформации. Они могут быть обусловлены разными факторами – например, неверно подобранным материалом, сложной формой, деформацией во время транспортировки, изношенным инструментом, с помощью которого производилось изделие.
В любом случае, какой бы объект мы ни взяли для 3D-сканирования, он будет содержать дефекты и отклонения от эталона, а наша задача – создать этот самый эталон. Если деталь круглая, то совершенно точно можно сказать, что отверстие в ней будет не круглым, а эллипсовидным. Соответственно, инженер с помощью ПО этот эллипс исключает и создает окружность правильной формы. Таким путем, обрисовывая каждый элемент геометрии, мы исправляем все недостатки. Когда деталь полностью обрисована, у нас получается твердое тело, которое можно запускать в производство.
Отливка перепускного клапана стравливания избыточного давления газа (в разрезе)
– Мы получили CAD-модель. Теперь нужно определить, каким способом производить изделие.
– Традиционный способ – подготовка оснастки для литья восковых моделей на станке с ЧПУ. В этом случае модель должна адаптироваться под станок, со своими допусками, уклонами, скруглениями – все зависит от оборудования и инструментов, с помощью которых деталь будет производиться.
Но теперь есть и второй путь – 3D-печать, которая является идеальным решением для прототипирования и изготовления малых серий.
Ключевое преимущество аддитивных технологий – возможность создавать изделия максимально сложной формы (в том числе с мельчайшими деталями), которые нельзя произвести традиционными методами. Кроме того, при запуске печати необязательно учитывать сложность геометрии. Это особенно актуально для производства изделий путем металлического и пластикового литья.
Если изделие имеет простую форму, то зачастую целесообразнее его производить на станке с ЧПУ. Если же геометрия сложная, то 3D-печать – оптимальный вариант.
Когда нам нужен не один рабочий прототип, а малая серия – от 10 до 1000 изделий, используется литье в силикон, или двухкомпонентное литье. Для этого нужно получить мастер-модель – эталон, по которому будет создаваться силиконовая форма, в которую затем заливается пластик или воск.
– Мы выяснили, что 3D-печать – незаменимое решение при производстве продукции с использованием металлического и пластикового литья. Можете привести пример создания конкретной детали?
– Возьмем корпус обыкновенного телефона из пластика. Во-первых, он делится на две половины, нижнюю и верхнюю. Чтобы произвести одну из половин, надо сделать матрицу и пуансон – это оснастка для литья пластика под давлением. Металлическая форма, состоящая из двух половин, смыкается, затем в нее под давлением подается пластик, который принимает форму внутренней геометрии изделия.
При традиционном производстве на станке с ЧПУ вытачивают внешнюю и внутреннюю форму каждой половины. Но если у нас есть 3D-принтер, мы печатаем сразу готовое изделие целиком, металлическую оснастку делать не нужно. Мало того что ее долго изготавливать, она будет баснословно дорогая для тиража в десять штук. Таким образом, выгода 3D-печати очевидна – отпадает необходимость фрезерования для получения оснастки.
Телефон – продукт массового производства, и речь идет не о десяти, а о тысячах изделий. Как раз в этом случае нужны матрица и пуансон, и постоянная штамповка большого тиража. Кроме того, если понадобится внести какое-то небольшое изменение в конструкцию, мы можем оперативно исправить CAD-модель, сразу напечатать прототип и проверить его на собираемость, посмотреть, правильно ли мы разработали геометрию.
– При создании выплавляемых и выжигаемых мастер-моделей для литья с помощью 3D-принтера используется, соответственно, воск и фотополимер (технология печати MJP, технология литья QuickCast). Как выглядит производственная цепочка с использованием этих материалов и в чем их различия?
– Использование напечатанных на 3D-принтере выплавляемых восковых и выжигаемых фотополимерных моделей имеет одну и ту же механику, немного различаются алгоритмы действия.
У нас есть напечатанная восковая модель. Мы создаем для нее корку (то есть форму, в которую заливается металл), обмазывая мелкодисперсным порошком толщиной не менее 6-8 мм. Вид материала и толщина корки зависит не только от сложности геометрии и габаритов изделия, но и от металла, который будет литься в будущую форму. Затем деталь помещается в печь. В печи воск выплавляется, а сама корка отвердевает, и у нас получается твердая форма для литья металла.
Восковая и фотополимерная модели перепускного клапана, напечатанные на 3D-принтерах
Что касается выжигаемого фотополимера, то мы так же кладем изделие в печь, но если воск вытапливается при температуре +200⁰С градусов, то фотополимер – при +950⁰С. Корка так же затвердевает, а материал, из которого была создана модель, выгорает.
Далее в получившуюся форму заливается раскаленный металл – это может быть и алюминий, и титан, и даже магний. Форма остывает, после чего корка разбивается молотком или вибромашиной, и мы получаем отливку.
Следующий этап – мехобработка. Она заключается в том, чтобы сделать поверхность детали более гладкой – обрезать литники, по которым заливался металл, зашлифовать их, снять излишнюю шероховатость изделия. На этой стадии нам также может потребоваться сверление отверстия или подгонка крепежных элементов – для этого применяются станки с ЧПУ для финальной обработки изделия до его конечного варианта (шлифовальные, пескоструйные, сверлильные и т.д.).
– От чего зависит выбор воска или фотополимера?
– Восковые машины относительно дешевы, при этом расходный материал – дорогой. С фотополимерными 3D-принтерами ситуация обратная. В сравнении с фотополимером воск достаточно хрупкий материал, это его недостаток. Но на сегодня восковая 3D-печать обеспечивает самую точную и самую гладкую поверхность. К тому же, восковое литье является традиционным для всех литейных производств в России. Соответственно, фотополимер подойдет там, где нужны модели большего размера, а прочность и детализация менее критичны. Пользователь должен сделать выбор, исходя из того, какие объемы он будет печатать, насколько часто он будет обращаться к прототипированию.
Так, на литейных предприятиях по всему миру, в России в том числе, активно используются профессиональные 3D-принтеры от 3D Systems, ведущего мирового производителя аддитивных установок. При этом ряд компаний имеют свой парк 3D-оборудования, другие заказывают услуги 3D-печати у подрядчиков.
– Мы подробно рассмотрели, как и в каких случаях выгодно использовать 3D-принтеры и 3D-сканеры. Если резюмировать: почему литейному предприятию необходимо внедрять аддитивные технологии?
– Для сокращения сроков производства при изготовлении опытных образцов и деталей малого тиража. Мы экономим и время, и деньги.
Вернемся к сравнению традиционного процесса с аддитивным. В первом случае это выглядит следующим образом:
1. Конструктор разрабатывает деталь, затем передает свою разработку инженеру.
2. Инженер адаптирует ее под методику производства вместе с технологом.
3. Дальнейшая адаптация заключается в том, что создается чертеж будущей формы матрицы и пуансона или чертеж, по которому деталь будет вытачиваться на фрезеровочном станке.
4. Затем на станке изготавливают матрицу и пуансон и отдают их на производство.
Так вот, с момента выдачи конструктором готового проекта инженеру и до получения формы, по которой будет отливаться изделие, проходит от полугода до года. И прошло, допустим, полгода, сделали десять опытных образцов, отдали их конструктору, он примерил эти металлические болванки, а они не совпадают с посадочными местами. Он понимает, почему они не совпадают, дорабатывает эту модель, и дальше цикл повторяется. Проходит еще минимум полгода до следующей примерки.
С помощью 3D-принтера конструктор фактически нажатием одной кнопки отправляет на печать свое изделие и отдает его сразу на производство в отливку. Срок сокращается с года или полугода до недели максимум. Это самое главное преимущество. Плюс, мы экономим значительные средства на изготовление формы. И, наконец, мы имеем возможность создавать изделия с геометрией любой сложности и, при необходимости, быстро оптимизировать конструкцию в программном обеспечении.
habr.com
Процесс создания украшения в технике литья по выплавляемым моделям
Сегодня расскажу о процессе создания украшений на примере своей университетской работы. Для создания своих украшений, первым делом я выбираю тематику и ищу информацию, просматриваю книги, фотографии, то, что натолкнёт меня на идею, даст образ. К примеру, я хотела создать фигурку алтайца. Для этого я перерыла кучу книг с их национальной одеждой, изучила их быт, традиции. Когда я накопала достаточно информации, вдохновилась, я приступаю к эскизированию — поиску на бумаге.
Когда фигурки были найдены, начинается этап отрисовки, прорабатывание деталей, в данном случае я отрисовывала в CorelDraw.
Затем с помощью программы ArtCam я моделировала фигурки в объеме. И с помощью фрезерно-гравировального станка вырезала в воске (используется специальный ювелирный воск).
Теперь, когда восковые модели готовы, я собираю их на так называемую «ёлку», то есть напаиваю модели на восковой стержень.
Далее ёлка помещается в опоку и заливается специальным гипсом — формомассой. Здессь фотографий у меня нет, так как этим процессом я не занимаюсь, но могу описать технологию. Потом опока, в которой заформована ёлка ставится на 10 часов на прокалку. Там она нагревается, воск выгорает, вместо него образуется пустота, которая в дальнейшем заполнится металлом.
Далее берется металл, плавится до температуры 1200 градусов.
Далее прокаленная опока вынимается и ставится в литьевую камеру. Из плавильной печи достаётся расплавленный металл в тигеле и заливается в опоку.
После заливки, форму охлаждают и разрушают.
Отлитую ёлочку с фигурками разрезают специальными кусачками срезая фигурки с центрального литника.
Затем наступает очередь непосредственной обработки будущих фигурок. Фигурки размывают и очищают от остатков застывшей формомассы. Затем могут быть подвергнуты к отмачиванию в специальных растворах для удаления накала на фигурках.
Затем наступает очередь механической обработки. Этим процессом уже снова занимаюсь я, с фигурок удаляю литники, при помощи бормашинки и полирую места крепления литников к фигурке. Далее фигурки обрабатываю латунными щетками (крацовками) на шлифовальном станке, снимая остатки окалины и затем полирую муслиновым кругом со специальной пастой. После полировки я подвергаю фигурки черению в специальных кислотах для придания объема. После этого фигурка снова полируется муслиновым кругом, чтобы выступающие части фигуры заблестели.
Вот так выглядит готовая фигурка. На данный момент я пришла к тому, что вырезать модели украшений из воска вручную гораздо приятней. Поэтому все изделия представленные в моём магазине вырезаны вручную и затем отлиты в металле.
www.livemaster.ru