Элементарная химия

Далее в дело вступает чистая химия

Если алюминий будет использоваться для заготовок, важно обеспечить его абсолютную чистоту без пористых образований. Для этого будем использовать флюс, который можно без труда сделать своими руками

Для этого нам понадобятся:

  1. Криолит;
  2. Натрий хлор;
  3. Калий хлор;
  4. Фтористый натрий.

Приготовление химического соединения чрезвычайно опасно для здоровья, поэтому работаем с химией строго в респираторе, очках и защитных рукавицах. Флюс поднимет весь шлак из тела алюминиевого расплава на поверхность. Потом перед разливом в формы его можно будет собрать обычной ложкой и выкинуть.

Способы плавки алюминиевых банок

Последний вопрос носит технологический характер, и его мы разберём более подробно. Вначале нужно определиться с температурой плавления алюминиевой банки. А равна она чуть больше 600 градусов Цельсия. Где же можно получить такую температуру? Значение не такое высокое, поэтому получить его можно достаточным количеством способов, например:

  • В самодельной печи;
  • В профессиональной печи;
  • На костре с использованием тигеля;
  • Непосредственно в форме, либо в тигеле с использованием газовой горелки или паяльной лампы.

Сразу возникает закономерный вопрос, а можно ли вообще расплавить алюминий на костре? Ведь это, казалось бы, самый простой способ, не требующий практически никаких затрат. В этом случае следует заметить, что на координатной плоскости температура костра в прямой зависимости от времени его горения изменяется от 300 до 750 градусов Цельсия, после чего снова медленно идёт на спад

Получается своеобразная параболоидная кривая, на временном отрезке которой важно найти именно те температурные параметры, в рамках которых наш алюминий расплавится до состояния абсолютной текучести, чтобы его можно было разлить по формам, иначе в наших действиях не будет никакого смысла

Понадобится

Чтобы изготовить мини-плавильню, мы должны приготовить следующие материалы и изделия:

  • металлическое ведро на 9 литров;
  • пластиковое ведро на 4 литров и тазик;
  • песок, гипс и воду;
  • отрезок стальной трубы;
  • два металлических крючка;
  • стальную глубокую тарелку.

Используемые изделия подбираем по размерам, чтобы элементы плавильни, изготовленные с их помощью, точно подходили друг к другу. Нам будут нужны также следующие инструменты, оборудование и принадлежности:

  • верстак и тиски;
  • дрель со сверлильной головкой;
  • клещи и рулетка;
  • молоток и дюбель;
  • резиновые перчатки;
  • тканевые салфетки.

Как сделать форму для отливки

Создание простого материала для припоя не требует изготовления специальной формы. Можно вылить металл на стальной лист.

Для создания формы используются такие материалы:

  • Гипс.
  • Песок.
  • Глина.
  • Каменноугольный пепел.
  • Жидкое стекло.

Сплав заливается в форму разными способами:

  1. Открытый.
  2. Закрытый.

Открытый метод отличается простотой. Расплавленный металл переливается в обычную емкость, консервную банку, чашку и т. д. Когда вещество застывает, болванку извлекают из емкости. Если форма металлического предмета неважна, можно оставить алюминий на прочной поверхности.

Сложная отливка требует соответствия изделия указанным параметрам, для этого используются формировочные элементы. Кремнезем – это распространенное вещество, которое часто применяется при открытой заливке. Изделие состоит из двух емкостей, в которые засыпается и трамбуется земля. Элементы кремнезема сжимаются, между ними закладывается макет для отливки. Так можно получить точный отпечаток необходимой детали. Макет удаляется, в форму помещают раскаленный алюминий. Для закрытого способа отливки применяется речной песок, смешанный с жидким стеклом.

Гипс можно использовать для одноразового литья. Из парафина или пенопласта изготавливаются макеты. Применение таких материалов требует выполнения работ на открытом пространстве с хорошим доступом воздуха. Пенопласт не удаляется из твердого гипса, заливается раскаленным алюминием. Продукты горения этого вещества вредны для здоровья.

Расплавление золота в бытовых условиях

Плавка золота в домашних условиях осуществляется при помощи специальной печки. Она должна отвечать нескольким условиям:

  • Иметь небольшие габаритные размеры.
  • Быть удобной для эксплуатации внутри помещения.
  • Обеспечивать достаточную температуру нагрева.

Для создания печи для золота своими руками можно применять такие доступные для всех материалы, как кафель, графит или цементная плита. Чтобы определить оптимальный размер печки, следует правильно рассчитать мощность и возможное напряжение. Если планируется применять большое напряжение, то увеличиваем расстояние между электродами. При использовании сварочного аппарата, минимальная ширина между ними будет составлять 20 см. Этого хватит для расплавления 20-40 граммов золота.

Плавка золота возможна с применением подручных средств

Технология плавления алюминия в домашних условиях

Суть плавления состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовка лома. В качестве исходного сырья используют профиль из алюминия, проволоку (ее предварительно уминают пассатижами), отслужившие детали. Кусочки должны быть небольшими. Краску, вкрапления других металлов из них не достают, все это будет в составе шлака.
  2. Подбор емкости, в которой можно плавить алюминий. Подойдет прочная посудина из стали (температура плавления 1300°С) или чугунок (1100°С), используют готовые огнеупорные тигли.
  3. Подготовка формы для расплава. В домашних условиях их делают самостоятельно. Процедура изготовления представлена ниже.
  4. Плавление лома. Предварительно определяют источник тепла.
  5. Снятие шлака, изготовление отливки. Самый простой способ плавки – аккуратно слить жидкий алюминий в подготовленную емкость или форму, шлак остается на стенках плавильной посудины. Чтобы он не прилип, требуется быстро ее охладить.

В принципе, технология промышленного и кустарного литья ничем не отличается. Лом плавят до состояния текучести. После этого отделяют расплав от шлака, сливают в заготовленные формы. Их после охлаждения отливки разбивают

Важно определить, что в результате должно получиться из жидкого алюминия. Даже если плавить металл решили ради эксперимента, емкость или форму для литья все равно необходимо приготовить

Обратите внимание:  Как сделать скамейку: оригинальные идеи (чертежи, фотоотчеты)

Тогда можно будет рассмотреть получившийся слиток, проверить его на пористость, чистоту, однородность структуры.

Плавка алюминия в муфельной печи

Муфельная печь – это уже достаточно серьезное оборудование для получения качественного расплавленного металла. Поэтому при плавке используют флюс для очистки алюминия от примесей. И это уже почти производственный процесс, а не плавка алюминия в домашних условиях. Пошаговая инструкция включает еще и несколько пунктов по подготовке сырья:

  • Сначала в тигле расплавляется флюс, которого нужно взять в количестве от 2 до 5 % от веса алюминия, а затем в него добавляется лом.
  • Насколько флюс активен, можно определить по поверхности расплава – она должна быть зеркальной. Если это не так, в расплав добавляется еще немного флюса, затем нужно будет добавить его перед окончанием плавки, чтобы шлак было легче удалять с поверхности металла стальной ложкой.
  • Плавку нужно вести примерно при 700-750 °С. Это температура красного свечения.
  • В процессе плавки может потребоваться добавлять сырье в тигель, так как расплавленный металл сильно уменьшается в объеме.
  • Рафинирующий флюс добавляют при необходимости в конце плавки в количестве 0,25 % от веса расплавленного металла. Выдерживание такой пропорции в домашних условиях – задача непростая. После добавления флюса расплав нужно перемешать ложкой, дать постоять около 5 минут, затем снять шлак.
  • Когда в результате нагрева алюминий превратился в однородную блестящую каплю, тигель нужно еще некоторое время подержать в печи, чтобы металл стал более текучим.
  • Затем алюминий из тигля через носик (в этот момент становится понятно, зачем нужен именно такой ковш) заливается тонкой непрерывной струйкой в форму.
  • После полного остывания форма аккуратно разделяется на половинки, из нее извлекается готовая деталь, которую еще нужно окончательно обработать: просверлить отверстия, если нужно, зачистить и наждачной бумагой отшлифовать поверхность. Вот и все. Процесс завершен.

Так что не стоит заранее пугаться, если предстоит в домашних условиях расплавить алюминиевый лом, чтобы получить чистый металл или изготовить деталь взамен поломавшейся. Серьезные профессиональные навыки для организации такого литейного производства совсем не нужны. Желание и умелые руки обычного мастера-любителя способны творить чудеса.

Предназначение и классификация

Горн для плавки металла – печь, которая использовалась в кузнечном деле на протяжении многих лет. Однако небольшой показатель КПД определил то, что его не стали применять при производстве изделий из рассматриваемого сплава в промышленности. Существует следующая классификация:

  1. По типу корпуса: открытый и закрытый. Открытый имеет полностью открытую верхнюю часть. Закрытый вариант исполнения имеет закрытый верх.
  2. По месту установки: стационарный и персональный кузнечный.


Горн закрытого типа


Горн открытого типа

Для отведения газообразных продуктов горения создается специальная труба, если работа проводится в помещении. Открытый тип не имеет трубы, так как продукты горения уходят без их отвода.

Полезные советы

  1. Расплав должен быть горячим, чтобы форма заполнялась равномерно. Его заливают, когда он приобретает консистенцию ртути.
  2. Сложные по конфигурации отливки делают быстро, стараются сразу залить формы, чтобы металл не успел схватиться, не образовалось перегородок и пустот.
  3. В гипс металл можно заливать по воску или пенопласту, от высокой температуры воск и пенопласт выгорают. Поверхность отливки будет ровной.
  4. Для охлаждения отливку не опускают в воду, литье потрескается.
  5. При расплавлении чистого алюминия применяется технология использования защитных флюсов, они предохраняют металл от окисления.

Необходимо соблюдать противопожарную безопасность, процесс литья связан с использованием открытого пламени

Важно использовать индивидуальные средства защиты: перчатки, очки

Как сделать форму для отливки

Перед тем, как расплавить алюминий, готовят болванку для отливки. Существует несколько способов заливки жидкого расплава. Чаще используют открытый и закрытый метод. О каждом стоит рассказать подробнее.

Открытая форма

Когда плавят алюминий по открытой методике, после плавления расплав выливают в подготовленную емкость, например, жестяную банку. Алюминиевую отливку вынимают из банки в горячем виде, когда горячий расплав немного схватится сверху. Достаточно несильно постучать по емкости. Если не нужен слиток заданной геометрии, расплавленный металл выливают на любую ровную огнеупорную поверхность, он хорошо держится, не растекается, внешне напоминает ртуть.

Закрытая форма

Сложные по геометрии отливки получают в специально приготовленных формах. Она должна соответствовать параметрам детали, обычно делается разъемной. Для изготовления формы используют деталь-макет, по которому делают отливку. В качестве формующего материала используют кремнезем, он хорошо трамбуется, его несложно найти. Кремнезем заменяют:

  • смесью речного песка и жидкого стекла;
  • смесь песка, цемента, вместо воды добавляют тормозную жидкость;
  • гипс, он удобен для сложных макетов.

Из гипса делают сплошные бесшовные формы, они одноразовые, их после застывания алюминия разбивают. Деталь-макет изготавливают из воска или пенопласта. Его помещают внутрь емкости, используемой для формы, затем заливают пустоты. Получаются ровные детали, не требующие дополнительной обработки. Когда используется гипс, его сушат в течение пары дней. Гипс боится влаги, разбухает. Он склонен к растрескиванию при высыхании. При контакте с парафином или пенопластом гипс сохраняет свою структуру, не образуется рытвин, раковин.

Где взять алюминий для плавки

Что нужно для того, чтобы расплавить алюминий? В первую очередь нам понадобится сам алюминий, но так как чистого алюминия под рукой, как правило, немного, можно использовать такие полуфабрикаты:

  • Газовые баллончики;
  • Фольга;
  • Проволока;
  • Консервные банки;
  • Слитки для плавки;
  • Радиаторы;
  • Предметы посуды;
  • Подсвечники;
  • Пробки от спиртных напитков;
  • Алюминиевые банки.
Обратите внимание:  5 ошибок при выборе напольного вентилятора для дома и квартиры

В связи с лёгкостью температурной обработки и доступностью материала мы будем использовать только пивные банки, хотя в теории при достаточной температуре можно расплавить всё, что угодно, лишь бы оно было сделано из алюминия.

Порядок действий

В любой печи для плавления металла (даже в заводской) важная роль отводится футеровке – облицовке огнеупорным теплоизоляционным материалом внутренней стороны самой печи. Посредством этого процесса тепловая энергия удерживается внутри устройства и помогает расплавить алюминий или другой материал.

Важно! В домашних условиях роль футеровки может исполнить цветочный горшок из прочной керамики или глины, который обеспечивает снижение теплопроводности и уменьшает потери энергии. Первым делом подготавливают горшок: с одной стороны в нижней части высверливают дырку для подведения энергии к находящемуся внутри тиглю

Крышкой в данном случае послужит поддон для горшка, который продается в комплекте с ним

Первым делом подготавливают горшок: с одной стороны в нижней части высверливают дырку для подведения энергии к находящемуся внутри тиглю. Крышкой в данном случае послужит поддон для горшка, который продается в комплекте с ним.

Перед проделыванием дыры наносят разметку и только потом применяют дрель. Изначально работают тонким сверлом, потом средним по размеру и в завершение действий – самым большим.

Чтобы сделать отверстие идеально подходящим под газовую горелку, применяют дремель с фрезой. С его помощью можно легко придать дырке нужную форму.

По мере готовности отверстия убирают образовавшуюся пыль пылесосом и примеряют головку горелки

Важно убедиться, что она точно входит в получившуюся прорезь. Также в качестве подготовительных мероприятий перед сборкой печи делают тигель из жестяной банки

На дремель закрепляют режущий диск, отрезают буртик, который помешает металлу вылиться в форму. Очищают банку от этикетки и загрязнений.

Изготовление печи и плавка алюминия

Внутрь банки укладывают лом металла, устанавливают ее прямо в центр цветочного горшка. Последний предварительно ставят на кирпичи, расположенные на любой ровной поверхности.

К отверстию в горшочке подводят головку горелки, которую тоже ставят на кирпич для удобства работы. Сама головка должна быть надежно соединена с газовым баллоном.

Далее действуют так:

  1. Поворачивают кран горелки, поджигают газ.
  2. Головку ставят в отверстие, вырезанное в горшке, регулируют точное направление и силу пламени.
  3. Закрывают горшок с тиглем крышкой.
  4. Периодически проверяют состояние металла – он должен полностью расплавиться, стать жидким.
  5. По мере готовности убирают крышку, отверткой удаляют все загрязнения и шлак с расплавленного алюминия.
  6. Выключают горелку и убирают ее из горшка.

Как пользоваться алюминием

Ближе к окончанию процесса плавления подготавливают форму для заливки металла и ставят ее в непосредственной близости от мини-печи на кирпич или другой огнеупорный материал. Пассатижами ухватывают край тигля и аккуратно выливают алюминий прямо в форму.

Литье алюминия в силиконовые формы

Спустя некоторое время, когда металл остынет и схватится, теми же пассатижами вытряхивают заготовку в любую металлическую емкость. Затем осматривают ее на предмет целостности, отсутствия дефектов и посторонних включений.

Какой источник тепла использовать?

Для переплавки алюминия в бытовых условиях применяются:

  • Муфельная печь, которую можно изготовить самостоятельно. Это эффективный метод, позволяющий быстро расплавить алюминий.
  • Паяльная лампа может расплавить алюминий в малых количествах.
  • Иногда используется газовый резак.

Из кирпичей сооружается очаг, каркас изготавливается из металлической емкости. Сбоку сверлится отверстие для подачи кислорода. К металлической трубке присоединяется пылесос, фен или другой прибор, нагнетающий воздух. После разведения огня тигель помещают в очаг.

Чтобы добиться лучшей термообработки, по бокам тоже выкладываются угли. Чтобы избежать потери тепла, можно соорудить крышку, оставить отверстия для выхода дыма. Если металл нужно расплавить один раз, нет необходимости оборудовать печь. Простая газовая плита поможет раскалить алюминий до нужной температуры. Небольшие куски металла плавятся примерно за полчаса.

Обычно жестяная банка применяется в качестве тигля. Чтобы добиться равномерного распределения температуры, емкость с алюминием помещают в другую банку таким образом, чтобы зазор между стенками равнялся 1 см. Чтобы обеспечить доступ пламени, нужно проделать в большой банке несколько отверстий по 3-4 см в диаметре. Рассекатель на конфорке удалять необязательно. Так можно добиться равномерного обогрева банки с металлом. Большую жестянку накрывают крышкой, чтобы тепло не выходило.

Процесс литья алюминия в домашних условиях

Процедуру литья алюминия можно провести в домашних условиях. Существует множество разных методик, обладающих своими плюсами и минусами, поэтому иногда сделать выбор может быть непросто, именно в этой статье будет разобран вопрос: «Как совершить литье алюминия в домашних условиях?».

Интересный факт, что алюминий является самым популярным металлом в мире. Он широко используется для промышленных производств различных сфер жизни. Не обошел он стороной и различные домашние производства. Чем же обусловлен такой большой спрос? Небольшой вес и отличные характеристики, легко подается ковкости, является пластичным металлом. Но несмотря на обширный спектр методик обработки, этот вопрос иногда создает трудности. Например, изготовление формы иногда оказывается непосильной задачей.

Для начала следует вспомнить некоторые свойства алюминия. Он плавится при температуре 660 градусов, а его температура кипения – 2500 градусов

Главная особенность, на которую стоит обратить внимание – чрезвычайно быстрое окисление в случае контакта с воздухом. Зная свойства алюминия можно заниматься его литьем даже дома, многие люди самостоятельно создают различные устройства, помогающие в этом деле

Но большее количество проблем возникает именно на моменте изготовления формы для заливки.

Обратите внимание:  Крепление для монитора на подлокотник автомобиля

Материалы для литых форм

При открытом способе заливки часто используется самый простой материал, который всегда под рукой, это – кремнезем. Сначала земля укладывается с послойной трамбовкой. Между слоями закладывают макет отливки, который после тщательной трамбовки оставляет отпечаток в кремнеземе

Эту форму осторожно вынимают и заливают вместо нее алюминий

Некоторые мастера используют при приготовлении основы формы речной песок с добавлением жидкого стекла. Также иногда применяется смесь цемента с тормозной жидкостью.

Гипсовые формы

При изготовлении макета сложной формы часто используют гипс, который в основном может служить для разового процесса литья. При литье алюминия в гипсовую форму в качестве макетов используют парафин или пенопласт.

Восковой макет изделия заливается гипсом и после его сушки при высокой температуре расплавляется и сливается через специальное отверстие.

В случае изготовления макета из пенопласта его заливают гипсовой смесью и оставляют в ней до полного отвердевания формы. Горячий алюминиевый расплав заливают прямо на пенопласт. Благодаря высокой температуре металла происходит расплавление и испарение пенопласта, а его место занимает алюминиевый расплав, принимая заданную пенопластом форму.

Типичные ошибки и советы для правильного проведения литья

  1. При работе с гипсом следует избегать типичных ошибок. Несмотря на то, что гипсовые формы являются удобным способом отливки нужных конфигураций деталей, этот материал очень чувствителен к влаге. При обычной сушке на воздухе она остается в составе гипса. Это вредит качеству алюминиевой отливки, т. к. может спровоцировать образование мелких раковин и пузырьков. Поэтому сушить гипсовые формы нужно несколько суток.
  2. Металл перед заливкой должен быть достаточно горячим, чтобы успеть заполнить всю форму, прежде чем начать отвердевать. Поэтому после достижения температуры расплавления с учетом быстрого остывания алюминия не надо затягивать с его разливкой в форму.
  3. Не рекомендуется окунать полученную отливку в холодную воду для ускорения процесса отвердевания. Это может нарушить внутреннюю структуру металла и приведет к трещинам.

Источник

Плавка алюминия в ведре с помощью гипса

Существует еще один простой и не затратный вариант плавки алюминия, который можно осуществить в домашних условиях.

Для работы потребуется следующий набор материалов, расходников и инструментов:

  • 9-литровое ведро из металла;
  • 4-литровое ведро из пластика;
  • пластиковый таз;
  • тигель;
  • песок, гипс, вода для раствора;
  • кусок стальной трубы;

Плавильная печь из ведра

  • глубокая тарелка из железа;
  • пара металлических крючков;
  • тиски и верстак;
  • дрель со сверлами;
  • пассатижи;
  • рулетка;
  • молоток, дюбель;
  • перчатки резиновые;
  • салфетки или ветошь.

Как сделать печь для плавки алюминия

Вначале готовят раствор – соединяют гипс и песок в равных частях, тщательно перемешивают массу, насыпают в металлическое ведерко и разводят водой. Вымешивают состав, пока он не будет полностью однородным, без комочков.

Совет! Для отмеривания строго одинакового количества гипса и песка применяют пластиковое ведерко. Но всегда оставляют оба компонента про запас (если раствора не хватит, все усилия по созданию печи будут напрасными).

После ведро из пластика вдавливают прямо внутрь раствора, вращая его в разные стороны и вкручивая. Чтобы емкость не выдавилась назад, ее утяжеляют: наливают воду или укладывают внутрь камни, осколки кирпичей. Оставляют ведро до схватывания гипса, но предварительно убирают все неровности, бугры, лишнюю массу, заглаживают края.

Формовка гипса с помощью пластикового ведра

Примерно через час смачивают тряпку водой, протирают наружную поверхность металлического ведра и кромки обеих емкостей

Еще через какое-то время осторожно достают пластиковое ведерко из гипса, пока он полностью не застыл

Важно! Если ведро раскололось, убирают его части пассатижами и внимательно осматривают гипсовую поверхность на предмет мелких частичек, крошек. Все дефекты заглаживают и оставляют будущую печку сохнуть

Как доделать печь и расплавить металл

Из трубы готовят устройство подачи энергии внутрь печки. Для этого ставят на дрель подходящее сверло и высверливают в боковой части плавильни отверстие, заранее наметив его границы.

Предварительно пробивают дырку при помощи молотка и дюбеля, а затем сверлом придают нужные очертания. После вводят в отверстие трубу с приваренным трубным отводом.

Крышку для печи делают так:

  1. Молотком сгибают металлические крючки, изготовив ручки (их предварительно зажимают в тисках).
  2. В таз насыпают песок и гипс в равных частях, перемешивают до однородности и разводят водой до состояния густой массы.
  3. В центр раствора вдавливают металлическую тарелку, устанавливают крючки-ручки.
  4. После некоторого отверждения гипса посуду убирают, сглаживают кромки и дефекты.
  5. После застывания крышки в плавильню ставят тигель (например, большую жестяную банку) и собирают всю конструкцию воедино.

Печь готова. Ее можно сразу использовать для плавки алюминия и изготовления любых предметов, деталей и фурнитуры.

Кратко о безопасности

Безопасность в деле с плавкой алюминия стоит на первом месте, ведь это достаточно опасное мероприятие, особенно если оно проводится кустарными методами. Что может пойти не так? Давайте посмотрим:

  • Взрыв при попадании воды в расплав;
  • Разлив высокотемпературного сырья, возможность получения ожогов;
  • Опасность выхода огня из-под контроля;
  • Попадание химически активных веществ в дыхательные пути, на роговицу глаз.

В связи с этим настоятельно рекомендуем не одевать синтетическую одежду во избежание её расплавления, использовать очки, респиратор, и желательно рукавицы сварщика. Если плавку алюминия планируется осуществлять на постоянной основе, было бы неплохо подыскать огнезащитный костюм.