Литье алюминия в домашних условиях в гипсовые и другие формы

Плавка алюминия в домашних условиях. Литьё металлов. Как плавить металл.

Как отлить алюминий дома?

Технология домашнего получения алюминия практически идентична промышленным способам. Поэтому при отливе требуют использовать заводские методы с небольшими поправками на масштабы производства и домашние условиях. Наиболее распространенная технология лить алюминия дома – использование форм.

Готовая пресс-форма.
Пресс-форм для литья алюминия

Учитывая все вышесказанное, требуется подобрать необходимое оборудование (печь для лома алюминия) и соорудить форму для литья (как сделать будет рассмотрено позже).

Сам процесс будет состоять из нескольких этапов:

  • Очищение лома от грязи, примесей и различных наполнителей, которые могут повлиять на конечную чистоту сплава. На этом же этапе требуется измельчить алюминий до малого размера.
  • Проводится процесс плавления при помощи заранее подобранного способа. Полное расплавление металла позволяет убрать из массы металла все ненужные добавки. А также на этом шаге подбирается формовочная смесь.
  • Последним шагом станет добавление алюминия в подготовленную форму для плавления. Далее, следует дождаться затвердевания массы и после этого можно освобождать сплав от формы.

На этом процесс литья будет завершен. На протяжении всей процедуры следует соблюдать правила безопасности при работе с раскаленным металлом.

Печи для плавки алюминия

Зачастую в производстве вторичного алюминия используют отражательные (подовые) печи. Такой тип печей для плавки алюминия отличается большим количеством модификаций. Однако все они приспособлены под стандартную отражательную печь, под специальные условия работы и особую шихту. Не меньшей популярность пользуются и тигельные печи, в особенностях, на малых производствах. Производства вторичного алюминия часто используют в качестве плавильных печей роторные печи, в особенности для того, чтобы переплавить лом с высокой удельной поверхностью, к примеру, алюминиевую стружку, а также очень грязный алюминиевый лом. Всех производителей вторичного алюминия делят на две категории:

  • компании, создающие литейные сплавы для изготовителей алюминиевых отливок
  • компании, создающие алюминий для раскисления стали.

Обе категории компаний используют в качестве сырья «старый» лом и производственные отходы литейных заводов. На таких заводах помимо введения легирующих составляющих для доводки определенного сплава используют оснащение для очистки алюминиевого расплава и ликвидации нежелательных химических элементов и прочих примесей. Роторными плавильными печами пользуются именно эти переработчики алюминиевого лома. Плавление алюминия на литейных предприятиях, которые занимаются производством алюминиевых отливок из вторичного литейного алюминия, осуществляется главным образом в тигельных печах – газовых и электрических, индукционных и сопротивления, и для плавки, и для выдержки алюминия, а также для разливки алюминиевого расплава в подготовленные формы. Температура плавления окиси алюминия составляет примерно 2050° С, что почти в три раза выше, чем градус плавления алюминия металлического. На сегодняшний день наиболее популярной является плавка алюминия в пламенных отражательных печах, которые работают на углеродистом топливе, и в электрических печах. В ходе плавки алюминия в отражательных пламенных печах и в камерных электропечах сопротивления прогрев обособленных кусков садки стартует в области самых высоких температур, т. е. в верхней части. В тоже время поверхность садки с большой скоростью окисляется и поглощает много газов. Внутри канальной индукционной электропечи расплавление кусков алюминия осуществляется в области наивысших температур под слоем жидкого металла, поверхность которого накрыта пленкой окиси алюминия. Области наивысших температур в канальных электропечах расположена в узком канале и в прилегающих к нему частях шихты. Металл на поверхности шахты имеет самую низкую температуру, вследствие чего получившиеся отливки из канальных электропечей, имеют в своем составе более низкое количество окислов, чем отливки из печей других видов. Таким же преимуществом отличаются тигельные индукционные электропечи, в которых по технологическим требованиям в тигле по окончанию каждой плавки остается некоторое количество жидкого металла, примерно 20—35% от емкости тигля печи. Важное свойство жидкого алюминия и его сплавов заключается в его способности поглощать газы, в особенности водород. В пламенных печах много водорода собирается в топочных газах. Помимо этого, в плавильные печи всех видов его можно внести сырой шихтой. Жидкий алюминий является хорошим растворителем для многих металлов, к примеру, железа. При этом образуются хрупкие соединения FeAl2 и Fe2Al7, которые снижают качество отливок.

Что представляет собой

Алюминий – это металл, элемент периодической системы Д. И. Менделеева №13. Простое вещество с формулой из одного символа – Al.
Международное обозначение – Al (Aluminium).

Структура решетки – куб, центрированный по граням.

Цвет изначально белый, но на воздухе создается серебристо-матовая пленка-оксид.

По классификации цветных металлов причислен к группе легких (вместе с титаном и магнием).

Алюминий – самый распространенный в земной коре среди металлов и третий среди химических элементов, вслед за кислородом и кремнием.

Свойства и характеристики

Алюминий – это металл с серебристо-белой поверхности. Как уже отмечалось, его плотность составляет 2,7 кг/м3. Температура составляет 660°C.

Его электропроводность равняется 65% от меди и ее сплавов. Алюминий и бо́льшая часть сплавов из него стойко воспринимает воздействие коррозии. Это связано с тем, что на его поверхности образуется оксидная пленка, которая и защищает основной материал от воздействия атмосферного воздуха.

В необработанном состоянии его прочность равна 60 МПа, но после добавления определенных добавок она вырастает до 700 МПа. Твердость в этом состоянии достигает 250 по НВ.

Алюминий хорошо обрабатывается давлением. Для удаления наклепа и восстановления пластичности после обработки алюминиевые детали подвергают отжигу, при этом температура должна лежать в пределах 350°C.

Как отлить деталь из алюминия

Характеристика металла

Алюминий является одним из самых дешёвых, распространённых и доступных металлов, который легко поддаётся механической обработке и литью. Основными особенностями алюминия являются высокая электро- и теплопроводимость, а также повышенная коррозионная стойкость. Температура кипения этого серебристо-белого металла — 2500 °C. Чистый алюминий плавится при температуре в 660 °C, а технический — при 658 °C. Домашние нагревательные приборы навряд ли смогут обеспечить такую температуру, поэтому для отлива алюминиевой детали лучше использовать тигельную муфельную печь.

Технология

Итак, садитесь в машину с прицепом, езжайте в карьер и набросайте в прицеп для начала полтонны глины. Если прицепа не имеется, загрузите сырье в мешки, уложите в багажник и везите домой. Далее порядок работы будет следующим.

  1. Высушите глину, ибо работать следует только с сухим материалом. Это можно сделать, раскидав ее на специальном настиле или полотне на солнце, а можно включить сушильный агрегат или мощный тепловентилятор и произвести сушку в помещении.
  2. Измельчите высушенное сырье. Для этого воспользуйтесь бетономешалкой, а при ее отсутствии подойдет и обычный молот, которым вы будете дробить глину. Процесс измельчения необходимо довести до такой степени, пока комки глины не превратятся в сухую пыль. В этом случае производство металла происходит гораздо быстрее, нежели тогда, когда бокситы будут пребывать в комочках, пусть даже мелких. А это, в свою очередь, ведет к удешевлению процесса, в частности, к экономии электроэнергии.
  3. Далее смешайте порошок графита с размолотым сырьем из расчета 1 кг графита на 10 кг глины. Зачем нам нужен графит? Технологически он выполняет функцию придания хорошей электропроводимости полученной смеси в процессе производства алюминия. А это, в свою очередь, не позволяет раскаляться ей до недопустимо высоких температур, что в условиях подсобного помещения может стать достаточно пожароопасным.
  4. На следующем этапе засыпаем полученную смесь графита и глины в железную бочку. Заливаем все это водой до достижения влажности субстанции не менее 70-80%. В этом случае мы достигнем еще лучшей электропроводимости полученной консистенции, что приведет к дополнительному ускорению производства алюминия.
  5. Подаем на бочку напряжение, подключив к ней сварочный аппарат на 5-10 секунд. Этого времени вполне достаточно, чтобы произошло отщепление от глины кислорода, в результате чего и получится алюминий.
  6. Отключите электричество, и оставьте бочку на два-три часа остывать. Затем извлеките из нее куски полученного сплава и очистите от лишних образований. На полтонны боксита вы получите около от 200 до 250 кг металла. Ваша цель достигнута!

Месторождения бокситов

Запасы бокситов в мире ограничены. На всем земном шаре всего семь районов с его богатыми залежами. Это Гвинея в Африке, Бразилия, Венесуэла и Суринам в Южной Америке, Ямайка в Карибском регионе, Австралия, Индия, Китай, Греция и Турция в Средиземноморье и Россия.

В странах, где есть богатые месторождения бокситов, может быть развито и производство алюминия. Россия добывает бокситы на Урале, в Алтайском и Красноярском краях, в одном из районов Ленинградской области, нефелин — на Кольском полуострове.

Самые богатые месторождения принадлежат именно российской объединенной компании UC RUSAL. За ней идут гиганты Rio Tinto (Англия-Австралия), объединившийся с канадской Alcan и CVRD. На четвертом месте находится компания Chalco из Китая, затем американо-австралийская корпорация Alcoa, которые являются и крупными производителями алюминия.

Самодельные печи

К печам, в которых будет расплавлен алюминий, не предъявляется практически никаких требований, нужно достичь температуры 600 градусов и все. Необходимость печи возникает из-за того, что открытый огонь не обеспечивает такой температуры, именно поэтому приходится создавать закрытое пространство, разогретое до такой температуры.

Можно изготовить печь из старых кастрюль. Делается это довольно просто: нужно взять кастрюлю с проделанным сбоку отверстием для воздуха, подавать воздух (например, при помощи шланга от пылесоса), в устройство закладывается уголь и поджигается, начинается подача воздуха для удерживания пламени, емкость обкладывается углем со всех сторон и для выхода дыма немного открывается крышка.

Независимо от формовки изделия, температура во всей печи будет находиться на одинаковом уровне.

Отличным вариантом будет использование газовой горелки.

Горелка газовая
Горелка газовая

Следует знать, что такой способ возможно использовать при отливке небольших штучных изделий. Печь можно соорудить при помощи двух консервных банок, вставленных друг в друга. При таком использовании нагревается только нижняя емкость, а наружная выступает в качестве оболочки, удерживающей тепло. Конструкция может быть прикрыта крышкой для отвода продуктов горения.

Типовые цены

Изделие Срок изготовления Цена
Бронзовая заготовка 3 кг 2-3 дня 1620 руб.
Литые заготовки подставок 5 дней 450 руб.
Литье из чугуна 5 дней 90 руб/1 кг
Литье из аллюминия 5 дней 290 руб/ 1 кг
Литье из бронзы 5 дней 540 руб/ 1 кг

Старший специалист. Помощь в оценке стоимость и сроках производства изделий из бронзы, алюминия и чугуна.

Продажа декоративных изделий

Современные заводы литья способны изготовить продукцию на любой вкус. Чтобы купить художественное литье из алюминия, стоит обратиться на литейное предприятие. Здесь можно приобрести изделия из всевозможных тяжелых и легких металлов. Это могут быть медь, олово, цинк, свинец, никель, бронза, алюминий или магний. Продукция может создаваться по готовым чертежам и эскизам заказчика. Отливки проходят термическую и механическую обработку. Металлическое литье отгружается вагонами.

Декоративное литье всегда пользовалось спросом и вызывало восхищение. К литейным мастерам для покупки художественного литья из алюминия обращаются городские власти и руководители организаций, подразделений. Им необходимо изготовить указатели, вывески или другую рекламную атрибутику, статуэтки, ограждения, элементы декора, лавочки и прочее.

Частые гости у литейщиков и состоятельные люди. Они приходят сюда заказывать роскошные вещи для украшения своих жилищ. Бизнесмены покупают литье для декорирования офиса, например, статуэтками, столами, стульями.

Наличие изделий художественно литья в помещении говорит о хорошем вкусе владельца, определенном статусе и стиле жизни.

Художественное литье алюминия и других металлов – это не серийное производство, это кропотливый труд не только над всем изделием, но и над каждой его мельчайшей составляющей. Все начинается с моделирования, изготовления формы, выполняется заливка и уплотнение, и завершается процесс выбиванием формы.

Создание художественных изделий – продолжительный и трудоемкий процесс. Но его результат всегда радует и восхищает потребителя.

Предостережение

Алюминий не заложен изначально в биологические организмы. Но человек получает его микродозы ежедневно – с пищей.

Им богаты горох, пшеница, рис, овсяный «геркулес». Доказана польза алюминия как стимулятора регенерации, развития тканей, работы ЖКТ, ферментов.

Однако его переизбыток (откладывается в костях, мозге, печени, почках) чреват тяжелыми расстройствами нервной системы.

По стандартам РФ, в литре питьевой воды не должно быть более 0,2 мг алюминия.

Алюминиевой посудой пользоваться можно, но ограниченно. Безопасны готовка, подогрев, хранение продуктов с нейтральными характеристиками. Приготовление кислых блюд (щи, томат, компот) опасно. Алюминий поступит в еду, создавая избыточную дозу при попадании в организм, плюс «железный» привкус.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...