особливості алюмінію
Алюміній - матеріал, широко застосовуваний в різних видах промисловості, підходить він і для домашнього лиття. Його переваги такі:
- Універсальність в застосуванні;
- Хороші експлуатаційні характеристики;
- Відносно невелика вага;
- Високі показники по пластичності і ковкості.
Є у нього і недоліки. Зокрема, деяким видам обробки метал піддається погано.
процес лиття
Завдяки литтю можна швидко зробити на основі алюмінію різні пристосування для побутових або промислових потреб.
Процес може виконуватися під тиском або із застосуванням форм. У першому випадку будуть потрібні:
- Спеціальне обладнання;
- Спеціалізовані технологічні знання;
- Прес форми.
Також процес виконують і з використанням звичайних форм, які виготовляються на основі спеціальної саморобної суміші. Технологію виробництва освоїти досить просто. Алюміній має високу пластичність, завдяки чому може набувати будь-яку форму. Його температура плавлення становить понад 600 градусів.
Раніше для виготовлення алюмінієвих деталей використовували форми, які вставлялися в землю, потім стали застосовуватися гіпсові саморобні. Зараз існують спеціальні прес-форми, з яких виготовляють деталі під тиском.
На великих підприємствах лиття здійснюється під великим тиском і усадка практично відсутня. Для роботи застосовують спеціальні машини та обладнання. Технологічний процес досить складний:
- Необхідний робочий тиск створюється завдяки роботі поршня, а він приводиться в роботу за допомогою стиснутого повітря;
- Прискоренню руху сприяють масло і емульсія;
- Матеріал, розігрітий до температури плавлення, швидко потрапляє в прес форму під тиском і цілком її заповнює.
Вироби, які виробляються таким способом, рідко мають будь-якої шлюб і мають високу точність. Подібна технологія актуальна при виготовленні деталей для авіабудування і приладобудування. Прес-форми дозволяють застосовувати розплавлений метал будь-якої температури.
Необхідне обладнання
Щоб виготовити алюмінієві деталі різного призначення з високою точністю під тиском, потрібно спеціальне обладнання: автоматична машина і міцні прес-форми. Для лиття алюмінію їх зазвичай роблять на основі сталевих сплавів.
Їх поверхня виливки повинна бути майже ідеальною, не допускаються ніякі спотворення геометричної конфігурації і розміру. Прес-форма повинна бути оснащена механізмом, завдяки якому з неї готову деталь можна буде витягти без праці. Крім цього, в її складі мають бути присутні і рухливі стрижні з металу, за допомогою яких утворюються внутрішні порожнини заготовок.
Майбутнім виробам, які ви будете заливати в спеціальні форми, потрібно надати ту чи іншу конфігурацію, які переважно залежать від самих форм. В такому ливарному процесі також використовуються спеціалізовані машини та інше обладнання.
Ливарні машини можуть мати холодну або гарячу камеру, в якій здійснюється процес пресування форм. Зазвичай машини з гарячою камерою для плавки металу застосовуються для виготовлення сплавів переважно на основі цинку. Потрібний тиск в них нагнітається завдяки застосуванню поршня або стисненого повітря. Під тиском розплавлена суміш повільно витісняється всередину попередньо приготованих прес-форм.
А машини, де застосовують холодну тиск, в основному використовуються тоді, коли потрібно зробити виливки з додаванням мідних і магнієвих сплавів. Розплавлена суміш в такому випадку в процесі лиття потрапляє всередину форм під дуже великим тиском, іноді воно може становити близько 700 мегапаскалей.
Завдяки лиття під тиском можна в плані продуктивності досягти високих показників, також не потрібно буде деталі піддавати додатково механічній обробці. Машини відрізняються за моделями в залежності від своїх робочих параметрів.
виробництво форм
Спеціальні ливарні машини в домашніх умовах практично не використовуються. Це не доцільно не тільки по відношенню до великих витрат на їх придбання, але і тому що процес досить складний у технічному плані. А ще обладнання, яке працює під тиском, дуже габаритне.
У домашніх умовах виплавлюваних виробам на основі алюмінію необхідна форма надається ручним способом. Форму при цьому теж можна зробити самому. Багато домашні майстри застосовують методику лиття «в землю», завдяки якій можна в підсумку отримати необхідні алюмінієві деталі без спеціального обладнання.
Моделям форм, з якими доводиться працювати, ви зможете надати певну конфігурацію, причому самі форми виготовляються на основі підручних матеріалів своїми руками. Зокрема, форму можна отримати з простого цементного розчину. У такій ситуації виплавленої заготівлі можна надати прямокутну або квадратну форму. В інтернеті можна відшукати відеоуроки, як правильно залити алюміній в цемент.
Для лиття нерідко застосовуються гіпсові форми. Гіпсовим моделям в такій ситуації можна надати майже будь-яку конфігурацію. Дуже важливим показником при роботі з формами є усадка матеріалу. При його застиганні він повинен бути мінімальним.
Під заливку алюмінію моделям можна надати бажану конфігурацію завдяки застосуванню воску. Але тут потрібно сказати, що за допомогою воску можна виготовляти на основі алюмінію тільки невеликі деталі. Завдяки ряду експлуатаційних характеристик воскових моделях можна буде надати навіть складні конфігурації, але виготовити деталі таким способом можна тільки один раз.
Ливарним методом можна з легкістю виготовляти деталі на переважно алюмінієвої основі. Дюраль - це матеріал, що складається переважно з алюмінієвого сплаву з рядом інших компонентів. Але потрібно знати, що заготовки, які виплавляються на його основі, застигають довго.
Моделі, які використовуються під лиття металу, повинні обов'язково бути підготовлені: їх потрібно очистити і нанести масло як мастило.
Алгоритм роботи в домашніх умовах
Виготовляти алюмінієві деталі ливарним способом вдома не так вже й складно, для процесу не буде потрібно дороге спеціальне обладнання. Ті моделі, які будуть брати участь в ливарної роботі, потрібно очистити зверху і змастити зсередини. Підготовка буде потрібно і тоді, коли ви практикуєте метод лиття «в землю». Обов'язково проконтролюйте, щоб технологічне поглиблення по своїх контурах строго відповідало контурам майбутньої деталі.
Як говорилося, усадка розплавленого алюмінію є важливим параметром при роботі. При виконанні заливки вона повинна бути мінімальною, інакше деталь за розмірами не буде відповідати тим, які були задані.
З тією метою, щоб при застиганні металу усадка мала мінімальний показник, на формі потрібно буде виконати незначний глиняний кант, по який в неї і заливають розплавлений алюміній.
З метою розплавлення металу зазвичай застосовується ємність зі сталі і спеціальна піч. При цьому при виконанні роботи не варто забувати і про правила з техніки безпеки. У разі якщо ви вирішили займатися ливарним процесом будинку, потрібно дотримуватися правил особистої безпеки. Обов'язково надягайте спеціальний одяг, яка буде захищати шкіру від можливих опіків.
Нижче були розглянуті ключові аспекти, пов'язані з процесом лиття алюмінію як в промислових, так і домашніх умовах. Як бачите, займатися цим удома може кожен, для роботи не буде потрібно дороге обладнання, за допомогою підручних засіб можна навчитися виготовляти різноманітні алюмінієві деталі прямо не виходячи з дому.