2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бизнес на художественном литье из металла

Бизнес на художественном литье из металла

Скажу сразу, данный вид бизнеса не для ленивых, а скорее всего для тех, кто решит, что это действительно для него. Несколько лет назад я загорелся идеей литья металла в домашних условиях. Как оказалось позднее, это стало не только хобби, но и отличным способом заработка.

Перед импровизированном стартом я просмотрел уйму роликов и прочитал массу литературы на эту тему. Что и рекомендую всем желающим заняться литьем металла. Прежде чем приступать к практике, нужно понять теорию.

Лил с начало всякие безделушки, дальше — больше. В конечном итоге решил отлить табличку на забор — «ОСТОРОЖНО ЗЛАЯ СОБАКА» которая как то попалась мне на глаза на просторах интернета.

Калька с экрана, много кропотливого труда и не очень хороший результат. Единственное, кому понравилось мое изделие, это местным товарищам без определенного места жительства и рода занятий, которые её просто оторвали на металлолом.

Долго думал, как сделать хорошую, качественную матрицу и вспомнил про 3D принтер. Не скажу что освоение данного механизма и изучение программы проектирования мне далось очень легко, но, сейчас, положа руку на сердце, могу сказать — это вполне по силам обычному человеку. Было бы желание.

Ну а дальше неограниченный полет фантазии.

Что можно отливать

Отливать можно массу полезных вещей, которые люди с удовольствием покупают.

Таблички «ОСТОРОЖНО ЗЛАЯ СОБАКА» или «ВЕДЕТСЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ»

Таблички «АДРЕСА И НОМЕРА»

Таблички «КАФЕ, БАРЫ, ОФИСЫ» и т.д.

Это далеко не полный перечень того, что можно изготовлять. Можно даже лить формы для отливки свинцовых изделий (грузила, грузики для автомобилей, аккумуляторные клеммы и т.д. и т.д.)

Мне даже попалось видео, где какой-то товарищ из Кении вполне профессионально на коленке льёт посуду.

Я конечно посуду лить не планировал, а вот вопрос изготовления всякого рода табличек и форм для отливки свинцовых изделий меня очень даже заинтересовал.

Ни когда не рекламировал свои изделия, люди сами оценили и стали просить сделать для них такие же.

Вот так бизнес и начался. Городок у меня не большой, но заказов вполне хватает.

Необходимое оборудование

Практически все мое оборудование собрано из старых, отслужившее свое вещей.

Плавильня. Летний вариант собран из корпуса старого мини холодильника, кирпичей, глины и обрезка трубы. Зимний вариант из старого твердотопливного котла, при помощи все тех же кирпичей, глины и такой-то матери. Добавил поддув и установил всю эту систему в гараже, потому что в дождь и холод на открытом воздухе лить метал очень сложно, а за частую вообще не возможно.

Тигель. Старый, трехлитровый газовый баллон (их можно найти в любой приемке металлолома) и кусок арматуры для держателя.

Поддув воздуха. Для этой цели отлично подошли старые запчасти от пылесоса Циклон.

Песок. Любой, но желательно что бы фракция песчинок была как можно меньше. Так гораздо меньше на металле следов от литья (шероховатостей). Я по началу использовал обычный, карьерный песок. Просеивал его на очень мелком сите, но со временем перешёл на кварцевый (желательно из старых, плавких высоковольтных вставок). Он и без просеивания очень мелкий.

Примечание: После отливки, песок можно заново перерабатывать в сырье для создания форм. Поэтому не спешите его выбрасывать.

Жидкое стекло. Обычное натриевое жидкое стекло. Стоит копейки, по этому не изобретайте велосипед. Если вы все же всерьез решите заняться данным бизнесом, то советую его покупать не бутылками, а канистрами. Так получается гораздо дешевле.

Старый блок питания. Старый блок питания от компьютера для нанесения краски на изделия (анодирование).

Краски. Краски можно использовать как порошковые, так и из баллончиков. Из баллончиков даже предпочтительнее, меньше мороки.

Сырьё. Для литья подходит практически любой алюминиевый хлам, но я все же предпочитаю использовать пищевой, с добавлением электротехнического. Ну а в данном примере это размороженная фляга, но вполне себе подходит для наших целей.

Важно: Есть сорта алюминия, которые практически не поддаются полировке. Сколько бы вы их не шлифовали, зеркального блеска добиться не получится.

Воск. Некоторые с шиком используют пчелиный воск, мне подобное в голову как то не приходило. Зачем такой шик, если можно просто использовать технический парафин.

Шлифовальный станок. Точильный станок, ну или болгарка или даже дрель. Я зачастую использую все три инструмента.

Насадки для шлифовки. Тут все зависит от типа инструмента, который вы будете применять. Насадки не дорогие и можно приобрести на любом рынке.

Порошок графита или талька. Зависит от того, что вы сможете достать. В больших городах, где есть трамваи и троллейбусы не сложно найти старые, графитовые контактные щетки и на наждаке наточить порошка.

3D принтер и программа проектирования. Это скорее всего было самое сложное, так как и то и другое пришлось осваивать с нуля. 3D принтер вы можете, как и в моем случае, приобрести в интернет-магазине по вполне приемлемым ценам. Я за свой заплатил 17 тысяч рублей. Можно было купить и дешевле, но я предпочел не экономить (чем больше будет монтажный стол у вашего принтера, тем большие матрицы он будет печатать).

Ну и всякие мелочи. Все, что необходимо для сборки опок, снятия шлака с расплава и обрезки всего лишнего с изделий. В общем все те мелочи, что я упустил в процессе повествования.

К сожалению принтер продемонстрировать не могу. На данный момент он находится в ремонте. Не всегда друзья Китайцы продают нам качественный товар. Хотя мой отработал больше трех лет и если бы не экспериментировал с загружаемым сырьем, скорее всего работал бы и посей день :))

Технология изготовления матриц

Технология очень проста, но скорее всего с первого раза у вас получится не то, на что вы рассчитываете. Просто наберитесь терпения (со временем придет навык и все будет казаться не так сложно).

Изначальный эскиз вывески можно просто брать из интернета. Для этого достаточно вбить в поиске логотип адреса и номера квартиры. Смотрите картинки в Гугле или Яндексе и выбираете что-то похожее.

Далее идем в фотошоп и слегка его правим.

После этого в 3D Max из изображения получаем 3d модель и накладываем буквы и цифры.

Все сохраняется в формат принтера и печатается. Получившуюся модель нужно вложить в опоку и забить смесью из песка и жидкого стекла.

Приготовления смеси и опоки для отливки

Опока. Опока, это по сути просто каркас, куда укладывается наша модель и наполняется формовочной смесью.

Её можно изготовить из дерева, но так как наши изделия не сильно отличаются по размерам, то в конечном итоге вам надоест это столярное творчество и вы предпочтете сделать ее из металла. Многоразовая гораздо лучше, чем часто переделываемая.

Формовочная смесь. Я использую смесь песка и жидкого стекла. В интернете очень много рецептов ее приготовления, но я все же остановился на этой. С моей точки зрения, это гораздо надежнее, нежели когда ваша форма просто разваливается и приходится всю работу переделывать по новой.

Примечание: Пропорции зависят только от вас. Я обычно добавляю стекла столько, что бы при сжатии смеси в руке она не рассыпалась.

А вообще, в этом вопросе кто во что горазд. Я тоже много экспериментировал. Однажды я (уж не знаю, то ли от большого ума или же от скудоумия) смешал цемент и жидкое стекло. Итог был печальным. Смесь застыла еще до того, как я это осознал. В общем испорченный цемент, стекло и тара, в которой я все это дело замесил. Но от экспериментов я вас не в коем разе, не отговариваю. Наоборот, пробуйте, возможно найдете свой рецепт.

Подготовка к литью

Вкладываем нашу 3D модель в опоку и плотно забиваем ее формовочной смесью. После этого аккуратно вынимаем и ждем пока форма застынет. Слегка обрабатываем её и можно лить. Для обратной стороны нашей формы мы изготовим ровную крышку и добавим литники

Важно: Многие процессы остаются за кадром и не потому что являются секретом, просто описать подробно весь процесс и нюансы в одной статье не возможно. На Ютуб канале Folk Сraft вы сможете в подробностях посмотреть процесс литья.

Именно с этого канала я черпал основную информацию по литью и вам советую сделать то же самое. Будет меньше ошибок и разочарований. Технология практически одинаковая. Просто мы вместо матрицы будем использовать 3D модель, напечатанную на принтере, а не алюминиевую, как в видео.

После того, как литьё остынет, его можно обрабатывать, доводить и красить.

Первые мои изделия мягко сказать были не ахти. Я просто не знал многих тонкостей. А в частности не знал как наносится рельефный, текстурный рисунок на табличку.

Обратите внимания на текстуру кожи внутри таблички. Когда немного освоитесь в 3D программе, подобные вещи для вас перестанут быть секретом.

Придаем товарный вид нашим изделиям

Без необходимой доработки, ваше творение будет иметь мягко говоря не товарный вид. Здесь вы действительно можете проявить всю свою фантазию и умение.

Алюминий можно просто красить, можно анодировать, травить и применять еще кучу всяких примочек. Здесь как говорится флаг вам в руки. Пробуйте, смотрите, экспериментируйте

Где брать сырьё

В 3D принтер старайтесь не пихать резаные, пластиковые бутылки и прутья от пластиковой метлы, все это рано или поздно закончится, как и в моем случае обращением в мастерскую :)) Лучше все же покупать в специализированных магазинах.

А вот что касается алюминия, здесь поле добычи просто огромное. Я в начале обратился с подобным вопросом в ближайшую приёмку. Когда хозяин приёмки узнал, что я, из ни кому ненужного хлама, могу отливать чистый алюминий, цена вопроса на хлам для меня сразу же была снята.

Вместо этого было сделано предложения слегка подзаработать и даже выделены две бочки разных размеров и двое рабочих для монтажа простенькой плавильни. В день я отливал слитков на 2.5 — 3 тысячи рублей и это только мне, 50 процентов металла забирала приемка. В течении двух недель (пока не закончился отпуск) я неплохо заработал. И надо сказать, что подобные предложения поступили и от других приёмок. Но подобный вид заработка меня интересовал мало, поэтому я просто оставил все свое хозяйство в приемке тем самым бичам, которые свинтили у меня табличку. Хоть они в этом и не признаются :))

С тех пор вопрос с алюминием отпал. Если нужно, то всегда могу съездить в приемку и набрать нужного сырья.

Примечание: Кстати, это отличный способ дополнительного заработка. Как я уже сказал, на каждой приемке всегда присутствует хлам (это алюминиевые детали с присутствием посторонних металлов). В таком виде он стоит как черный металл, а вот по отдельности, это уже совсем другие цены. Ну думаю вы и сами уже догадались. Так что приемщики очень охотно идут на подобное сотрудничество.

Читать еще:  Декупаж новогодних елочных шаров

Кто-то из вас сейчас подумает, больше потратишь на угле и электричестве. Уверяю вас, это не так. В плавильне можно применять не только уголь, но и просто всякий горючий хлам. Вплоть до угольной пыли, которую можно набрать в любой котельной в очень больших количествах (она с поддувом тоже прекрасно горит). Ну а что касается электричества, то работающий далеко не на полную мощность двигатель пылесоса, это не так уж и много.

Тонкости ведения бизнеса

Старайтесь не брать заказы в спешке и на ограниченный срок, как следует не продумав всех тонкостей его выполнения. Однажды я взял заказ на изготовление вывески для кафе и пообещал выполнить заказ в пятидневный срок. Тогда я даже и не подозревал, что это будет адская работенка с поджимающими сроками. Во первых вывеска была слишком большой и просто не помещалась на столе 3D принтера. Её пришлось делать из трех частей и аккуратно укладывать в опоку. Во вторых на улице стоял жуткий мороз, а зимней плавильни у меня еще тогда не было и формы при литье просто лопались. Их нужно было подогревать, но на таком морозе подогрев был мало эффективен. В третьих, со всеми этими заморочками я не уложился в срок, что не добавило мне репутации.

В общем старайтесь не гнаться за прибылью и тщательно взвешивайте свои возможности.

Если вы действительно загоритесь данной бизнес идеей, то я уверен что у вас все получится. Нужно просто очень сильно захотеть и не опускать руки при неизбежных неудачах.

Особенности алюминия

Алюминий — материал, широко применяемый в разных видах промышленности, подходит он и для домашнего литья. Его преимущества такие:

  1. Универсальность в применении;
  2. Хорошие эксплуатационные характеристики;
  3. Относительно небольшой вес;
  4. Высокие показатели по пластичности и ковкости.

Есть у него и недостатки. В частности, некоторым видам обработки металл поддается плохо.

Литье алюминия: особенности процесса

Универсальный металл алюминий используется на предприятиях, выпускающих детали, а также пользуется большой популярностью у мастеров, изготавливающих детали самостоятельно.

В качестве основы для литья применяют алюминий — износоустойчивый металл, который имеет высокие характеристики качества и надежности, а также обладает небольшим весом. Такой металл как алюминий имеет хорошие показатели пластичности, благодаря чему из него можно получать изделия любой формы и размера. Но из-за некоторых особенностей металла, алюминий достаточно сложно поддается процессам обработки.

Процедура выполняется при помощи особых методов и позволяет максимально быстро изготавливать важные детали любого назначения. Процедура на предприятии происходит под высоким давлением и при наличии специальных форм. Для данной процедуры потребуется наличие профессионального оборудования, а также соблюдение особой технологии. Технология литья алюминия предполагает использование стандартных форм. Для этого необходимо правильно подготовить состав смеси.

Изготовление качественных деталей из сплавов является профессиональной процедурой. За счёт пластичности и универсальности алюминий может легко принимать различные формы, что позволяет изготавливать детали высокого класса качества.

Ранее при изготовлении любых деталей использовали удобные формы, выполненные из универсального гипса, а также конструкции, помещаемые непосредственно в землю. Современная процедура изготовления алюминия происходит с использованием специализированных профессиональных пресс-форм и станков, позволяя выплавлять различные детали под давлением в любых количествах.

Отливаем деталь из алюминия самостоятельно

Рассмотрим самый простой способ пайки детали в домашних условиях.

  • металлический лом;
  • ковш для плавки;
  • формочки.

Этапы процесса:

  • Подготовить ёмкость для плавки алюминия в домашних условиях. Для этой цели можно использовать кусок стальной трубы.
  • Изготовить форму. Для деталей, имеющих сложную конструкцию, форма может состоять из нескольких элементов. Форму можно сделать из гипса (скульптурного). Ни в коем случае не используйте алебастр!
  • Дабы избежать прилипания гипса к ёмкости для формы, необходимо предварительно смазать её маслом.
  • В процессе заливки гипса, ёмкость необходимо периодически встряхивать, чтобы не допустить образования пузырьков.

Важно. Так как гипс очень быстро твердеет, постарайтесь как можно скорее установить модель детали в гипс. Также в гипс рекомендуется установить небольшой предмет (например, палку), которая послужит каналом для заливки будущей детали.

  • Теперь заливается первичный слой: чтобы элементы формы в процессе отлива лежали устойчиво, необходимо сверлом 4 небольших отверстия.
  • Заливается второй слой.
  • После затвердения, форму аккуратно извлечь из ёмкости и разделить на половинки. Чтобы не допустить прилипания металла к поверхности формы, её следует обработать сажей.
  • Жидкий алюминий залить в форму и дождаться полного его остывания.

Таким образом, соблюдая технология отлива деталей из алюминия в домашних условиях, можно изготовить любую вещь, не прибегая к посторонней помощи. Важно только строго следовать всем правилам и нормам безопасности.

Литье деталей из алюминия на заказ

Для отливки деталей из алюминия и его сплавов сегодня применяются три метода. Первый, традиционный, литьё в землю. Сегодня он служит достаточно редко, более часто используется отливка с использованием ХТС — холодно-твердеющих смесей на основе песка и полимерных смол. Такая технология даёт возможность получить большое количество качественных отливок, которым не требуется дополнительная обработка. Ещё один метод, называемый центробежным, это сравнительно новый способ, при котором расплавленный металл заливается во вращающуюся форму. Такой метод особенно хорошо показал себя при изготовлении цилиндрических деталей, таких как втулка и т.д. При вращении центробежная сила вдавливает расплавленный металл во все углубления формы, что даёт высокую точность отливки. При этом из металла одновременно выжимаются газы и частицы шлака, что уменьшает процент брака до нуля.

Свой 2-тактный мотор: песочница, куличики и 10кг расплавленного металла

В прошлой части был показан процесс разработки модели цилиндра. В этой речь пойдет о его материализации. На момент начала этой работы у меня имелся опыт литья нескольких сотен мелких деталей из алюминия и мучительной отливки прошлой версии цилиндра, которая так и не была закончена. Ее удалось отлить лишь с пятого или шестого раза, уже и не помню… А ведь на каждый комплект одноразовых форм приходилось тратить около месяца работы. Проблема была в захвате воздуха литниковой системой — при заливке металл захватывал воздух, который образовывал пустоты в теле. Какие только литниковые системы я не пробовал, какие только советские литейные талмуды не читал все было без толку. И так бы продолжалось и далее пока я не решил испробовать радикальное решение проблемы — наклонный под 30-45° к вертикали литник большого сечения. С ним отливка сразу получилась как нужно.

Осенью 17-го года товарищ позвал меня с ним участвовать в конкурсе «умник», поскольку сам он уже участвовал, а второй раз нельзя. По сему гранту выдают де-юре 0,5Мруб на два года без какой-либо отчетности о растратах, хотя де-факто на руках оказывается 4/5 от общей суммы. Так уж повелось, что на эти деньги принято покупать самобеглую повозку. Я же хотел иначе и согласился с условием потратить деньги на развитие мастерской и, по-крайней мере, купить фрезерный станок. Как я понял, это в планы моего коллеги не входило и в дальнейшем разговор не поднимался. Позже я узнал, что был найден другой прокси. Данный факт задел мое самолюбие, и я решил, что у меня будет свой грант со станками и оснасткою. Оставалось найти проект, в котором будет что-то протаскиваемое в тематику, и тут как нельзя лучше подвернулся тянувшийся на тот момент около пяти лет CR620/724. На тот момент у меня были готовые модели цилиндра 724см³ и сопутствующей мелочевки и кроме того возможность реализовать это своими силами — 3D-печать, технология литья, рабочая литниковая система для таких сложных отливок и токарный станок. Я решил, что грант пойдет на косвенные траты по проекту, а делаться будет, в основном, за свой счет. В случае победы я получал жесткие сроки, с коими у меня проблема. Заявка прошла. Необходимость показать какие-то железяки на финальном этапе отбора проектов вынудила меня ускориться.

Экспозиция дана и теперь настало время перейти непосредственно к технической части.

Процесс изготовления литейной оснастки

Методы литья бывают как с многоразовой модельной оснасткой, так и с одноразовой. Модельная оснастка нужна для получения литейных формы. Заливка металла производится в литейные формы, которые тоже бывают многоразовые (металлические, в основном при использование литья под давлением). Литейная форма состоит из внешней формы и внутреннего стержня, задача которого — сформировать полости в отливке. В данном проекте было использовано литье в землю, то есть в одноразовые литейные формы, состоящие из смеси минералов.

Для применения многоразовой модельной оснастки необходимо в процессе проектирования отливки учитывать проблему извлечения элементов литейных форм из модельной оснастки (многоразовая модельная оснастка аналогичного цилиндра, стержень(крайний справа) и отливка(по центру) показана на главной картинке статьи). Часто, например, картер мотоциклетного двигателя и его крышки, для получения литейных форм достаточно четырех деталей модельной оснастки (две полуформы наружной поверхности и две для стержня). Однако, для цилиндра двухтактного двигателя, из-за сложной геометрии внутренних полостей, нужен набор из примерно двух десятков деталей модельной оснастки. А поскольку в рамках данной работы не ставится цель получить много одинаковых отливок, то было принято решение использовать одноразовую модельную оснастку.

На предыдущем этапе была получена модель цилиндра как готовой детали. Отливка представляет собой готовую деталь с литниковой системой и припуском под обработку. Вверху отливки были выполнены прибыли для питания отливки расплавом при кристаллизации, это позволяет сместить области усадки из отливки в литниковую систему, а так же обеспечить отвод вытесняемого воздуха.

Модель отливки цилиндра

Для получения отливки было использовано литье по выплавляемым моделям. В этом случае модельная оснастка представляет собой модель отливки из легкоплавкого материала (литейного воска или подходящего пластика). В данном проекте был использован пластик PLA (полилактид), поскольку он, в отличие от многих других, имеет явную температуру плавления, после которой его вязкость резко уменьшается, что позволяет ему легко вытечь из литейной формы, в отличии от ABS, который имеет недостаточно низкую вязкость до, по крайней мере, 300°С. При прокаливании остатки пластика сгорают с образованием незначительного количества твердых отходов, которые, в отличии от ABS пластика, не сцеплены со стенками литейной формы и легко выдуваются сжатым воздухом. При нагреве ABS до 700-800°С без хорошего доступа кислорода образуются твердые тела, сцепленные с формой, которые потом портят отливку.

Для литья по этой технологии важным является газопроницаемость литейной формы, ибо в ней все равно остаются вещества, переходящие в газовую фазу при нагреве до температуры расплава. В случае плохой газопроницаемости материала литейной формы в отливке образуются газовые пузыри, что является одной из наиболее частых причин брака в литейном деле.

Пластиковая модель отливки цилиндра была изготовлена путем трехмерной печати. Однако, размер области печати принтера меньше габаритов отливки, из-за чего пришлось разбить ее на составные элементы. Изготовление всех остальных деталей было выполнено с помощью этого же процесса.

Разбиение модели отливки цилиндра для трехмерной печати

Изготовление модели цилиндра двигателя и его литейных форм

Модель была напечатана слоем 250мкм из PLA пластика и состояла из двадцати частей. Все части модели отливки печатались с 10% заполнением. Компоненты модели были собраны на центрирующих штифтах и склеены, а стыки между ними заделаны литейным воском. Без заделки стыков на отливке будут повторены щели между ними, которые тяжело вычищаются от остатков формовочной смеси и являются концентраторами напряжения. В модели были выполнены технологические отверстия в рубашку охлаждения. Эти отверстия создают дополнительные опоры для непрочного, в силу своей геометрии, стержня рубашки охлаждения. Иначе во время заливки он может расколоться от неравномерного нагрева и его осколки будут увлечены течением расплава, что уже приводило к браку похожих отливок. Любое повреждение литейных форм при заливке порождает свободные частицы, которые всегда портят отливку. Поэтому лучше сделать технологические отверстия в удобных местах, чем потом придумывать как заварить дефект где-то внутри.

Читать еще:  Английский шоколадный кекс

Материалом для литейных формы служил просеянный песок фракции 0,63мм в смеси с натриевым жидким стеклом в пропорции 4/1. Формовочную смесь необходимо тщательно утрамбовать и уделить особое внимание каналам в отливке. Перед захоронением модели с заполненными каналами в формовочную смесь желательно снять небольшой слой смеси с выходов каналов — она успевает начать твердеть на воздухе и после литейная модель может расколоться по этим поверхностям, чего бы не хотелось. После завершения формовки для затвердения смеси ее необходимо через проколы продуть углекислым газом. CO₂ разрывает связь между оксидом натрия и оксидом кремния в жидком стекле и SiO₂ сцепляет песчинки между собой. При продувке слышен характерный хруст, который свидетельствует о том, что процесс отвердения идет. На каждый прокол требуется порядка 1/2 минуты подачи углекислого газа. Особенно важно хорошо продуть стержень.

Для изготовления литейных форм модель отливки была установлена в опоки и свободное пространство в опоке и внутри модели было заполнено смесью песка с натриевым жидким стеклом. Из этой же смеси были изготовлены литник и плита, увеличивающая высоту прибылей. Все компоненты литейной формы были собраны вместе и обложены с зазором кирпичом.

Собранная модель отливки

Литник был выполнен наклонным под углом 45° к вертикали.

Проверка сопряжений литейных форм

На следующем шаге пластик из литейной формы был выплавлен, а она прокалена и продута сжатым воздухом для удаления осыпавшегося песка с золой. После предыдущих операций литейная форма была оставлена в печи, поскольку лишние циклы нагрева могут повлечь ее растрескивание, что может повлечь отделение части стержня, последствия чего описаны выше.

Прокаленная литейная форма

Выполнение отливки цилиндра двигателя и ее механическая обработка

Для заливки был использован силумин марки АК9ч, поскольку он обладает хорошей прочностью и жидкотекучестью, низкой литейной усадкой и является классическим выбором для изготовления цилиндров и блоков двигателей с чугунными гильзами. Слитки были разделены на небольшие, влезающие в тигель фрагменты, и расплавлены в плавильной печи(печь самодельная, могу осветить конструкцию). Когда расплав прогрелся до температуры на 20°С ниже температуры заливки, из печи была извлечена нагретая до 300°С литейная форма, которая оставалась нагретой с прокалки, и установлена в подготовленную кирпичную опалубку.
Пространство между формой и опалубкой было засыпано песком для предотвращения вытекания расплава из возможных трещин, а стыки компонентов формы были заделаны формовочной смесью. Заливка была выполнена при температуре расплава в 740°С. Больно ответственный момент для мыслей о картинках и отвлекаться на другого человека с фотоаппаратом тоже не хочется Когда отливка остыла, форма была разбита, стержень выбит, а остатки формовочной смеси, находящиеся в труднодоступных местах, были вымыты мойкой высокого давления. Литниковая система была отрезана, технологические отверстия в отливке были заварены, а сама отливка прошла искусственное старение без предварительной закалки согласно ГОСТ 1583-93.
Фотографий заливки увы нет.

Отливка цилиндра

Должен заметить, что проблема извлечения стержней существенна. При сложной геометрии и прочной смеси она может быть неразрешимой. При проектирование отливки стоит заранее думать как и чем подлезть внутрь. Для извлечения стержня я использовал так же и технологические отверстия отливки, которые его укрепляли. Без них, скорей всего, стержень извлечь не удалось бы. Основной объем материала был извлечен шуруповертом с буром от перфоратора. Бур обладает твердосплавной напайкой и поэтому не тупится о песок. Там, куда буром не подлезть, можно использовать толстую стальную проволоку или распушенный стальной трос, вращаемый шуроповертом. После того, как каналы стали сквозными остатки формовочной смеси хорошо поддаются мойке высокого давления. Тем не менее даже после всех манипуляций в рубашке охлаждения остались кусочки формовочной смеси на стенках и в процессе обработки они нет-нет, да вываливались.

Вместо заключения

По проекту будет использован низ двигателя картера Honda CR500. Картер был модифицирован для расширения продувочных каналов, юбки гильзы большего диаметра и переноса шпилек. В проект цилиндра была заложена возможность увеличения хода поршня до 95мм в новом картере, из-за опасения повреждения родного картера.

С моделью отливки и полузаконченным цилиндром 620см³ я таки выиграл грант, это было в ноябре 17-го года. Отливка 724см³ была выполнена лишь в марте. На прокалку формы и литье потребовалось чуть более суток непрерывной работы. По-моему мнению, литье отличается от, например, сварки тем, что это необратимый процесс — если где-то проблема, то нельзя вернуться на шаг назад, а только в самое начало. Особо страшно было с одноразовой пластиковой моделью. Наиболее волнующий момент — разбиение литейных форм, это сравнимо с открытием подарка на новый год в детстве, только ставки значительно больше. К счастью, отливка хоть и не как задумано, но получилась удовлетворительной с первого раза. Какое же это было облегчение! Теперь предстояло обрабатывать ее и делать всякие сопрягаемые детали.

Прошлые части:

UPD: Добавлено описание процесса извлечения стержней, 17 авг. 20г.

Технология литья

Изготовление «болванки»

Задача состоит в том, чтобы расплавить парафин и залить его в форму с определенными линейными параметрами. После его остывания из отвердевшей массы несложно вырезать точную копию требуемой детали. Самый простой способ – взять коробку из-под обуви. В принципе, такую «опалубку» несложно сделать из картона, фанеры, скрепив всю конструкцию клейкой лентой.

Особенность работы

  • Залитая масса остывает очень долго, причем не следует ускорять этот процесс принудительно. Отвердевание должно идти естественным путем, тогда структура болванки будет однородной по всей толщине. Ждать придется не меньше суток, так как верхняя твердая корка – еще не показатель, что внутри парафин затвердел.
  • Используемый материал характеризуется значительной усадкой. Другими словами, в центральной части формы масса в процессе остывания несколько «просядет». Рассчитывая габариты нужной заготовки, это следует учесть и заливать парафин с некоторым запасом по объему.

Так как из готового образца придется вручную вырезать деталь, то понятно, что при отсутствии опыта (может быть, и способностей) все сделать точно и с первого раза не получится, особенно если нужно отлить что-то довольно сложной конфигурации. А у забракованной «болванки» путь один – на переплавку.

Чтобы не тратить зря время, их желательно подготовить две. Если первая и будет испорчена, то уже со второй, учитывая приобретенный опыт, работа пойдет успешнее. Учитывая, что свечи стоят копейки, это не «ударит по карману».

Изготовление формы

Рекомендаций по ее подготовке достаточно. Один из простых способов – сделать ее из оргстекла. Такой «аквариум» собирается скреплением вырезанных кусков оргалита при помощи пластилина. Им же производится и герметизация всех стыков.

Изготовление шаблона детали

На дне «аквариума» помещается «болванка». Чтобы в процессе заливки раствора она не сместилась, ее фиксируют тем же пластилином.

Нужно учесть, что вся остальная работа делается быстро, так как гипс хорошо схватывается. Но в чистом виде этот материал не применяется. Используется его смесь с песком мельчайших фракций (50 на 50). Иначе в массе гипса останется вода, которая после заливки алюминия начнет испаряться. Это приведет к образованию раковин в готовой детали.

Смесь разводят до состояния сметаны средней густоты, после чего раствор загружается в форму. Нужно его готовить столько, чтобы «болванка» была им полностью накрыта. В данном случае экономить на материале не стоит, тем более что и цена на него небольшая. Для удаления воздушных пузырьков, если нет вибростола, форму необходимо хорошенько потрясти вручную.

После застывания залитой массы «аквариум» демонтируется. Остается только удалить из гипса парафин. Вытопить его несложно. Например, положить гипсовый шаблон днищем вверх на лист железа, а его – на открытый огонь. Но это не гарантирует «чистоты» внутренностей формы. Если деталь – не просто металлическая пластина или что-то подобное, а имеет выступы, вырезы и так далее, то используется другой способ.

Берется ненужная металлическая тара, в которую ставится гипсовый шаблон и наливается вода. Посуда помещается на огонь, и при закипании жидкости парафин начнет собираться вверху (всплывать). Но отмыть емкость потом вряд ли получится.

После окончания процесса вытапливания гипс высушивается. Температура должна быть небольшая, иначе материал может «перегореть» и деформироваться, особенно тонкие части шаблона.

Заливка алюминия

Ничего сложного в этом нет, только один нюанс. Необходимо наготове держать ложку из «нержавейки», которой сразу же снимается образующаяся пленка окисла.

Несколько замечаний

  • Форму-«аквариум» можно сделать из любых подручных материалов. Главное, чтобы она не развалилась во время заливки гипса, и чтобы потом ее можно было легко разобрать.
  • В качестве источника тепла не обязательно искать муфельную печку или монтировать тигель. Нужно попробовать, будет ли приготовленный алюминиевый лом плавиться, например, от газовой горелки. Возможно, достаточно будет и аргонной сварки. Пробуется все, что есть в хозяйстве.

При самостоятельном литье необходимо экспериментировать, так как суть всех операций изложена вполне понятно, а приведенные примеры по оборудованию и материалам не являются догмой.

Читают сейчас:

Подготовка деталей

Домашнее литье требует особой подготовки, а также наличия определенных инструментов, среди которых нужно выделить:

  1. Лом алюминия. В качестве лома можно использовать множество изделий, в том числе проволоку. Но следует выбирать более мягкую, так как она содержит меньшее количество оксидов.
  2. Гипс. Формы для литья алюминия в домашних условиях лучше всего изготавливать из скульптурного гипса. Но стоимость его довольно высока, поэтому вполне подойдет обычный белый гипс. Его легко найти в любом строительном магазине. Главное, не перепутать его с алебастром, который похож на белый гипс, но категорически не подходит для литья.
  3. Воск или парафин. Воск является оптимальным вариантом, но парафин дешевле и его проще найти. Можно использовать обычные свечи, избавившись от фитиля и расплавив их.
  4. Емкости для плавления. Для плавления парафина можно использовать обычную жестяную посуду, а вот для плавления алюминия рекомендуется применять тару из нержавейки или чугуна.
  5. Источник высокой температуры. Использовать можно как специализированные муфельные или тигельные печи, так и обычные газовые горелки. Выбор источника нагрева индивидуален, зависит от объема требуемого расплавленного металла.

Самодельный горн для плавки

Характеристики алюминия

Алюминий – серебристо-серый металл, отличающейся пластичностью и легкостью, очень хорошо поддается штамповке и неплохо гнется. Температура плавления алюминия составляет около 660 градусов, а точка кипения 2500 градусов.

Этот металл отличается высокой степенью проводимости тепла. Ему характерно активное взаимодействие с кислородом, из-за чего на поверхности алюминия образуется оксидная пленка. Она отличается цветом и физическими характеристиками, защищает металл от полного окисления под воздействием агрессивной внешней среды. Имеет высокую температуру плавления, превышающую температуру алюминия, что влияет на конечный результат.

Этот металл имеет свойство изменения структуры после плавки. Резкое его охлаждения не желательно, так как оно может привести к усадке полученного изделия. Это свойство стоит учитывать про домашнем литье изделий из алюминия.

Бизнес на художественном литье из металла

Скажу сразу, данный вид бизнеса не для ленивых, а скорее всего для тех, кто решит, что это действительно для него. Несколько лет назад я загорелся идеей литья металла в домашних условиях. Как оказалось позднее, это стало не только хобби, но и отличным способом заработка.

Перед импровизированном стартом я просмотрел уйму роликов и прочитал массу литературы на эту тему. Что и рекомендую всем желающим заняться литьем металла. Прежде чем приступать к практике, нужно понять теорию.

Лил с начало всякие безделушки, дальше — больше. В конечном итоге решил отлить табличку на забор — «ОСТОРОЖНО ЗЛАЯ СОБАКА» которая как то попалась мне на глаза на просторах интернета.

Калька с экрана, много кропотливого труда и не очень хороший результат. Единственное, кому понравилось мое изделие, это местным товарищам без определенного места жительства и рода занятий, которые её просто оторвали на металлолом.

Читать еще:  Картина с яичной скорлупой

Долго думал, как сделать хорошую, качественную матрицу и вспомнил про 3D принтер. Не скажу что освоение данного механизма и изучение программы проектирования мне далось очень легко, но, сейчас, положа руку на сердце, могу сказать — это вполне по силам обычному человеку. Было бы желание.

Ну а дальше неограниченный полет фантазии.

Что можно отливать

Отливать можно массу полезных вещей, которые люди с удовольствием покупают.

Таблички «ОСТОРОЖНО ЗЛАЯ СОБАКА» или «ВЕДЕТСЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ»

Таблички «АДРЕСА И НОМЕРА»

Таблички «КАФЕ, БАРЫ, ОФИСЫ» и т.д.

Это далеко не полный перечень того, что можно изготовлять. Можно даже лить формы для отливки свинцовых изделий (грузила, грузики для автомобилей, аккумуляторные клеммы и т.д. и т.д.)

Мне даже попалось видео, где какой-то товарищ из Кении вполне профессионально на коленке льёт посуду.

Я конечно посуду лить не планировал, а вот вопрос изготовления всякого рода табличек и форм для отливки свинцовых изделий меня очень даже заинтересовал.

Ни когда не рекламировал свои изделия, люди сами оценили и стали просить сделать для них такие же.

Вот так бизнес и начался. Городок у меня не большой, но заказов вполне хватает.

Необходимое оборудование

Практически все мое оборудование собрано из старых, отслужившее свое вещей.

Плавильня. Летний вариант собран из корпуса старого мини холодильника, кирпичей, глины и обрезка трубы. Зимний вариант из старого твердотопливного котла, при помощи все тех же кирпичей, глины и такой-то матери. Добавил поддув и установил всю эту систему в гараже, потому что в дождь и холод на открытом воздухе лить метал очень сложно, а за частую вообще не возможно.

Тигель. Старый, трехлитровый газовый баллон (их можно найти в любой приемке металлолома) и кусок арматуры для держателя.

Поддув воздуха. Для этой цели отлично подошли старые запчасти от пылесоса Циклон.

Песок. Любой, но желательно что бы фракция песчинок была как можно меньше. Так гораздо меньше на металле следов от литья (шероховатостей). Я по началу использовал обычный, карьерный песок. Просеивал его на очень мелком сите, но со временем перешёл на кварцевый (желательно из старых, плавких высоковольтных вставок). Он и без просеивания очень мелкий.

Примечание: После отливки, песок можно заново перерабатывать в сырье для создания форм. Поэтому не спешите его выбрасывать.

Жидкое стекло. Обычное натриевое жидкое стекло. Стоит копейки, по этому не изобретайте велосипед. Если вы все же всерьез решите заняться данным бизнесом, то советую его покупать не бутылками, а канистрами. Так получается гораздо дешевле.

Старый блок питания. Старый блок питания от компьютера для нанесения краски на изделия (анодирование).

Краски. Краски можно использовать как порошковые, так и из баллончиков. Из баллончиков даже предпочтительнее, меньше мороки.

Сырьё. Для литья подходит практически любой алюминиевый хлам, но я все же предпочитаю использовать пищевой, с добавлением электротехнического. Ну а в данном примере это размороженная фляга, но вполне себе подходит для наших целей.

Важно: Есть сорта алюминия, которые практически не поддаются полировке. Сколько бы вы их не шлифовали, зеркального блеска добиться не получится.

Воск. Некоторые с шиком используют пчелиный воск, мне подобное в голову как то не приходило. Зачем такой шик, если можно просто использовать технический парафин.

Шлифовальный станок. Точильный станок, ну или болгарка или даже дрель. Я зачастую использую все три инструмента.

Насадки для шлифовки. Тут все зависит от типа инструмента, который вы будете применять. Насадки не дорогие и можно приобрести на любом рынке.

Порошок графита или талька. Зависит от того, что вы сможете достать. В больших городах, где есть трамваи и троллейбусы не сложно найти старые, графитовые контактные щетки и на наждаке наточить порошка.

3D принтер и программа проектирования. Это скорее всего было самое сложное, так как и то и другое пришлось осваивать с нуля. 3D принтер вы можете, как и в моем случае, приобрести в интернет-магазине по вполне приемлемым ценам. Я за свой заплатил 17 тысяч рублей. Можно было купить и дешевле, но я предпочел не экономить (чем больше будет монтажный стол у вашего принтера, тем большие матрицы он будет печатать).

Ну и всякие мелочи. Все, что необходимо для сборки опок, снятия шлака с расплава и обрезки всего лишнего с изделий. В общем все те мелочи, что я упустил в процессе повествования.

К сожалению принтер продемонстрировать не могу. На данный момент он находится в ремонте. Не всегда друзья Китайцы продают нам качественный товар. Хотя мой отработал больше трех лет и если бы не экспериментировал с загружаемым сырьем, скорее всего работал бы и посей день :))

Технология изготовления матриц

Технология очень проста, но скорее всего с первого раза у вас получится не то, на что вы рассчитываете. Просто наберитесь терпения (со временем придет навык и все будет казаться не так сложно).

Изначальный эскиз вывески можно просто брать из интернета. Для этого достаточно вбить в поиске логотип адреса и номера квартиры. Смотрите картинки в Гугле или Яндексе и выбираете что-то похожее.

Далее идем в фотошоп и слегка его правим.

После этого в 3D Max из изображения получаем 3d модель и накладываем буквы и цифры.

Все сохраняется в формат принтера и печатается. Получившуюся модель нужно вложить в опоку и забить смесью из песка и жидкого стекла.

Приготовления смеси и опоки для отливки

Опока. Опока, это по сути просто каркас, куда укладывается наша модель и наполняется формовочной смесью.

Её можно изготовить из дерева, но так как наши изделия не сильно отличаются по размерам, то в конечном итоге вам надоест это столярное творчество и вы предпочтете сделать ее из металла. Многоразовая гораздо лучше, чем часто переделываемая.

Формовочная смесь. Я использую смесь песка и жидкого стекла. В интернете очень много рецептов ее приготовления, но я все же остановился на этой. С моей точки зрения, это гораздо надежнее, нежели когда ваша форма просто разваливается и приходится всю работу переделывать по новой.

Примечание: Пропорции зависят только от вас. Я обычно добавляю стекла столько, что бы при сжатии смеси в руке она не рассыпалась.

А вообще, в этом вопросе кто во что горазд. Я тоже много экспериментировал. Однажды я (уж не знаю, то ли от большого ума или же от скудоумия) смешал цемент и жидкое стекло. Итог был печальным. Смесь застыла еще до того, как я это осознал. В общем испорченный цемент, стекло и тара, в которой я все это дело замесил. Но от экспериментов я вас не в коем разе, не отговариваю. Наоборот, пробуйте, возможно найдете свой рецепт.

Подготовка к литью

Вкладываем нашу 3D модель в опоку и плотно забиваем ее формовочной смесью. После этого аккуратно вынимаем и ждем пока форма застынет. Слегка обрабатываем её и можно лить. Для обратной стороны нашей формы мы изготовим ровную крышку и добавим литники

Важно: Многие процессы остаются за кадром и не потому что являются секретом, просто описать подробно весь процесс и нюансы в одной статье не возможно. На Ютуб канале Folk Сraft вы сможете в подробностях посмотреть процесс литья.

Именно с этого канала я черпал основную информацию по литью и вам советую сделать то же самое. Будет меньше ошибок и разочарований. Технология практически одинаковая. Просто мы вместо матрицы будем использовать 3D модель, напечатанную на принтере, а не алюминиевую, как в видео.

После того, как литьё остынет, его можно обрабатывать, доводить и красить.

Первые мои изделия мягко сказать были не ахти. Я просто не знал многих тонкостей. А в частности не знал как наносится рельефный, текстурный рисунок на табличку.

Обратите внимания на текстуру кожи внутри таблички. Когда немного освоитесь в 3D программе, подобные вещи для вас перестанут быть секретом.

Придаем товарный вид нашим изделиям

Без необходимой доработки, ваше творение будет иметь мягко говоря не товарный вид. Здесь вы действительно можете проявить всю свою фантазию и умение.

Алюминий можно просто красить, можно анодировать, травить и применять еще кучу всяких примочек. Здесь как говорится флаг вам в руки. Пробуйте, смотрите, экспериментируйте

Где брать сырьё

В 3D принтер старайтесь не пихать резаные, пластиковые бутылки и прутья от пластиковой метлы, все это рано или поздно закончится, как и в моем случае обращением в мастерскую :)) Лучше все же покупать в специализированных магазинах.

А вот что касается алюминия, здесь поле добычи просто огромное. Я в начале обратился с подобным вопросом в ближайшую приёмку. Когда хозяин приёмки узнал, что я, из ни кому ненужного хлама, могу отливать чистый алюминий, цена вопроса на хлам для меня сразу же была снята.

Вместо этого было сделано предложения слегка подзаработать и даже выделены две бочки разных размеров и двое рабочих для монтажа простенькой плавильни. В день я отливал слитков на 2.5 — 3 тысячи рублей и это только мне, 50 процентов металла забирала приемка. В течении двух недель (пока не закончился отпуск) я неплохо заработал. И надо сказать, что подобные предложения поступили и от других приёмок. Но подобный вид заработка меня интересовал мало, поэтому я просто оставил все свое хозяйство в приемке тем самым бичам, которые свинтили у меня табличку. Хоть они в этом и не признаются :))

С тех пор вопрос с алюминием отпал. Если нужно, то всегда могу съездить в приемку и набрать нужного сырья.

Примечание: Кстати, это отличный способ дополнительного заработка. Как я уже сказал, на каждой приемке всегда присутствует хлам (это алюминиевые детали с присутствием посторонних металлов). В таком виде он стоит как черный металл, а вот по отдельности, это уже совсем другие цены. Ну думаю вы и сами уже догадались. Так что приемщики очень охотно идут на подобное сотрудничество.

Кто-то из вас сейчас подумает, больше потратишь на угле и электричестве. Уверяю вас, это не так. В плавильне можно применять не только уголь, но и просто всякий горючий хлам. Вплоть до угольной пыли, которую можно набрать в любой котельной в очень больших количествах (она с поддувом тоже прекрасно горит). Ну а что касается электричества, то работающий далеко не на полную мощность двигатель пылесоса, это не так уж и много.

Тонкости ведения бизнеса

Старайтесь не брать заказы в спешке и на ограниченный срок, как следует не продумав всех тонкостей его выполнения. Однажды я взял заказ на изготовление вывески для кафе и пообещал выполнить заказ в пятидневный срок. Тогда я даже и не подозревал, что это будет адская работенка с поджимающими сроками. Во первых вывеска была слишком большой и просто не помещалась на столе 3D принтера. Её пришлось делать из трех частей и аккуратно укладывать в опоку. Во вторых на улице стоял жуткий мороз, а зимней плавильни у меня еще тогда не было и формы при литье просто лопались. Их нужно было подогревать, но на таком морозе подогрев был мало эффективен. В третьих, со всеми этими заморочками я не уложился в срок, что не добавило мне репутации.

В общем старайтесь не гнаться за прибылью и тщательно взвешивайте свои возможности.

Если вы действительно загоритесь данной бизнес идеей, то я уверен что у вас все получится. Нужно просто очень сильно захотеть и не опускать руки при неизбежных неудачах.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector