Решил поупражняться в "массовом" литье изделий из алюминия. Ранее, почти все мои работы заканчивались единичными экземплярами отливок. Тогда как, одно из главных преимуществ литья металлов - это именно возможность серийно производить что-либо, многократно в точности изготавливая одну и ту же деталь, с минимумом трудовложений.
Началось всё с того, что "бог послал мне"
Любая отливка начинается с изготовления формы. И тут есть десятки различных способов.
Но в данном случае, я решил остановиться на "литье в землю". И, хоть данная технология уступает в качестве отливки, но предельно проста, а так же требует минимум затрат и трудовложений.
Ранее мельком уже показывал данную технологию: http://chemistry-chemists.com/N2_2014/C ... .html#1002
Но, в случае по ссылке, применялась литейная земля "по заводской рецептуре". Замешивается смесь из просеянных песка и глины (ориентировочно, 2 к 1). Затем производится добавка отработанного масла и воды, до приобретения смесью возможности слипаться в комок при сжатии в ладони.
Плюсы данной "земли" - легко сделать даже в больших количествах. Не портится. Регенерируется (после извлечения залитого изделия, форму дробят в порошок, и добавляют жидкостей до необходимой консистенции).
Минусы: Смесь плохо слипается (особенно, если совсем не добавлять воду). Не прочная. Для качественной работы требуется опыт и определённая сноровка. При заливке металла масло с водой вскипают, что, пусть не столь значительно, но отрицательно сказывается на поверхности отливки.
Собственно, из за указанных минусов от данного метода изготовления форм я отказался. Но должен оговориться - я экспериментировал исключительно с самодельной "литейной землёй". Возможно, та, что примеряется на заводах, имеет несколько иные составляющие, или специфические добавки, сводящие к минимуму отрицательные стороны данного состава.
И так: новый рецепт "литейной земли", на котором я и остановился. Для его изготовления требуется только песок и жидкое стекло. По сути, он очень напоминает прошлый рецепт, с той лишь разницей, что масло-вода заменена жидким стеклом, и произведён полный отказ от глины.
Согласно новому рецепту, на один килограмм просеянного песка требуется добавка 50 - 100 грамм жидкого стекла. Соотношение сильно варьируется, так как значительное влияние оказывает фракция используемого песка, и консистенция жидкого стекла у производителей разнится.
В целом, тактика подбора состава предельно проста - если добавлен минимум жидкого стекла, песок кажется сухим и при прессовке слипается, после высыхания обладает не высокой прочностью.
Если добавить много жидкого стекла, песок будет казаться жирным, запросто слипаться, после высыхания иметь высокую прочность. Минус большой добавки жидкого стекла - "земля" становится очень липкой и налипает на формуемую модель, что сильно усложняет возможность изготовления формы (а формовку изделий сложной формы делает и вовсе невозможной).
Теперь про песок:
Песок принято делить на два типа: речной и карьерный. Речной песок отличается округлыми песчинками.
Однако, не всё так однозначно. Автор этих строк живёт недалеко от крупных месторождений песка (точнее, в нашей области он повсюду. Даже сейчас, когда я пишу эти строки, подо мной слой из, примерно, двадцати метров чистого кварцевого песка (до водоносного слоя). Так вот этот песок, хотя и добывается в карьерах, по виду песчинок никак не отличим от речного. А всему виной его происхождение: когда-то здесь было море, потом пришёл ледник... Ни то ни другое не способствовало сохранению песчинок с острыми гранями.
А для изготовления литейных форм песок с круглыми песчинками как раз не годится, так как они имеют слабое сцепление друг с другом.
Вот тут меня очень выручило найденное месторождение песка необычного вида. На обывательском сленге его было бы уместно называть "очень грязным песком". Фактически же - это песок, но с очень мелким зерном песчинок. Он сильно пылит, при сушке слипается в плотные комки, которые надо разбивать и просеивать.
Такой песок, не смотря на невзрачный вид, для изготовления форм подошёл просто идеально!
Содержание глины в моём песке возможно, но однозначно не велико.
Должен ещё сказать, что наличия глины в данном рецепте литейной земли лучше не допускать. Глина очень ненасытна по отношению к жидкому стеклу (до липкости смеси придётся добавлять в разы больше раствора силиката), и составы с глиной резко проигрывают в прочности (после отвердения).
Вот так выглядит место добычи песка для изготовления форм.
Attachment:
IMG_3737.JPG [ 4.56 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_3738.JPG [ 2.91 MiB | Viewed 19423 times ]
Сравнение песка.
Слева - карьерный. Справа - добытый.
Attachment:
IMG_3029.JPG [ 1.76 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
DSCN0079.JPG [ 3.35 MiB | Viewed 19418 times ]
Песок для форм требуется высушить и просеять. На килограмм песка я обычно беру 70 грамм жидкого стекла (как уже писал, у разных производителей жидкое стекло различается, поэтому пропорцию каждый раз нужно корректировать).
Изготовление форм:
Берём формуемую модель. В нашем случае - форма для леденцов советского периода.
Attachment:
IMG_1105.JPG [ 1.66 MiB | Viewed 19423 times ]
При помощи кисточки покрываем модель порошком древесного угля шарового помола (во избежание налипания литейной земли). Обычно для этого используют порошок графита или тальк. Но у меня самым удобным сырьём оказался уголь, который, как выяснилось, отлично подходит под поставленную задачу.
Attachment:
IMG_1107.JPG [ 1.79 MiB | Viewed 19423 times ]
Ставим деревянную рамку, и начинаем формовать.
Attachment:
IMG_1109.JPG [ 2.07 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1110.JPG [ 2.15 MiB | Viewed 19423 times ]
Прессовать землю нужно как следует. Желательно даже молотком, но в то же время аккуратно, чтобы от ударов не образовывались трещины.
Attachment:
IMG_1111.JPG [ 2.47 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1112.JPG [ 2.53 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1113.JPG [ 2.83 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1114.JPG [ 2.15 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1116.JPG [ 2.23 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1118.JPG [ 2.13 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1119.JPG [ 2.18 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1120.JPG [ 2.44 MiB | Viewed 19423 times ]
Attachment:
IMG_1121.JPG [ 2.68 MiB | Viewed 19423 times ]
Форма готова. Полное затвердение при комнатной температуре обычно происходит через сутки.
Некоторые мастера сокращают этот срок до нескольких минут - помещая форму в атмосферу углекислого газа.
После набора прочности и высыхания, делаем пропил для заливки металла.
Attachment:
IMG_1153.JPG [ 2.36 MiB | Viewed 19423 times ]
Прочно стягиваем половинки формы скотчем.
Attachment:
IMG_1155.JPG [ 2.16 MiB | Viewed 19423 times ]
Так же понадобится изготовить литник
Attachment:
IMG_1158.JPG [ 2 MiB | Viewed 19423 times ]