Литьё латуни по выплавляемым моделям (филамент WAX)

Я всех приветствую, дорогие друзья! С вами я, Юнах Анатолий, а это мастерская “Прожектор 8 кВт”.

Настало время поговорить о литье. Литье не просто каких-то заготовок в трубочке, а полноценных функциональных деталей, напечатанных на 3D принтере восковок.

Перед тем как отливать восковки, нужно распечатать эти самые восковки. Я буду использовать пластик WAX от компании «Filamentarno!». По сути WAX – это воск в виде филамента. Рекомендую к просмотру ролик по печати материалом WAX на ULTi STEEL:

В комментарии к одному из моих роликов подписчик посоветовал мне попробовать распечатать воск на фольгированном скотче. Почему бы и нет? Для этого я взял простую алюминиевую ленту, а не фольгированный скотч, т.к. это разные вещи. Ленту наклеил максимально близко друг к другу на стекле практически не оставляя зазоров. Но зазоры все равно были. Результатом был не очень доволен, потому что первое – оторвало крупную деталь (шестерёнку).

Второе – алюминиевая лента оставляет на стекле следы от клея, который очень сложно убрать. Поэтому данный способ печати рекомендовать не могу.

Напечатанную шестерню снимал шпателем со стола. Также я распечатал несколько крепёжных уголков, которые нашёл на сайте Тингвивёрс, и несколько литников.

За что я очень обожаю материал WAX, у него прекрасно отходят поддержки. Супер! В одном из следующих статей мы обязательно поговорим о возможности постобработки именно WAX. Эту модель шестеренки выбрал из-за того, что она сложна в обработке, т.е. на простом токарном или фрезерном станке ее не сделать. Или же это займет очень много времени и потребует закупки большого количества оснастки.

Для литья я буду использовать классический способ. Это способ литья в песок с жидким стеклом. Для этого нужно сделать опоку. Опока – это форма, в которую кладётся сама заготовка и всё это укладывается вокруг формовочной смесью. Для опоки использованы приварыши на 3 и 4 дюйма, соответственно.

А также надо сделать отверстия в опоке чтобы формовочная смесь успела высохнуть. После сверления опока выглядит так:

Но перед тем, как засыпать формовочную смесь, нужно приклеить литники к восковкам. Для этого взял классический литьевой воск красного цвета.  Разогрел зажигалкой, по нескольку капель капнул на деталь и сверху приклеил литник. Достаточно даже одной капли, чтобы не было облоя. Температура плавления литьевого воска намного ниже, чем у WAX, поэтому смело можно капать воском, ничего не будет.

На шестерню приклеил три литника, на уголки по одному литнику. Уголки не большие и много литников делать не нужно. Данные литники сделаны не по науке, они ведут напрямую в деталь. Я планирую сделать отдельный ролик по видам литья.

Подготовка формовочной смеси. У меня есть бочка речного просеянного песка, герметично закрытая. Речной песок лучше не использовать, т.к. песчинки округлые. Есть кварцевый песок (карьерный), вот он идеально подходит для формовочной смеси. Некоторые говорят, что речной песок не такой прочный, но если добавить жидкое стекло в нужной пропорции, то получится довольно-таки прочная форма, как камень.  Добавление жидкого стекла к речному песку в пропорции 1:10, главное, не переборщить, чтобы песок не стал слишком мокрым. Желтые разводы от красителя, который пытался добавить в жидкое стекло (эксперимент). После смешивания формовочной смеси нужно немного постоять, чтобы она равномерно пропиталась, стала влажной. Нельзя на вид определить готова ли формовочная смесь, это дело опыта. Нужно тщательно перемешивать смесь в разных направлениях.

Когда смесь готова, то небольшое количество ее закладываем в опоку. Затем кладем восковку и сверху заталкиваем песок.

К сожалению, подобная технология предусматривает, что во время закладки восковки в данную формовочную смесь, на ней не должно быть литников. Нарушаю технологический процесс, но не хочется делать трубки из формовочной смеси. Зачем, если я подобрал для этой шестеренки не очень удобную опоку. От стенок до детали остается максимум по 5 мм пространства, из-за этого песок может плохо заполнить зубья. После этого ставим опоку сушиться. Я ставлю на сутки сушиться на астраханское солнце.

Пока смесь сушится рассмотрим мою покупку, которая пролежала почти полгода.

Это ювелирная плавильня. Эта модель на 2 кг, стоит, примерно, 20 000 рублей. Греется она до 1150 градусов. Есть у модели минус, тигель, в котором плавится металл, сделан из графита.

 Во время литья такой тигель выгорает. Он получается не вечный, через некоторое количество отливок он придет в негодность и нужно будет покупать новый. Поэтому дома работать с такой плавильней – дороговато. Новый тигель на 2 кг обойдется в 1200-1500 рублей. Надо узнать на сколько отливок его хватает.

В комплекте имеются щипцы для переноса тигля с расплавленным металлом.

Я их использовал еще для переноса опок, очень удобная вещица.

В комплекте также имеется инструкция.

Очень рекомендую её не терять, потому что там есть размеры тигля, который можно или точнее нужно будет купить, когда старый прогорит. Рекомендую держать у себя хотя бы один запасной тигель, потому что ехать он будет, примерно, месяц или больше.

Включаем плавильню и настраиваем её на 1150 градусов. Плавильня разогревается очень медленно. На рабочую температуру она выходит минут через 40.

Сутки для сушки прошли. Зачищаем опоки от лишнего песка, который налип по краям. Железной щёткой снимаем песок, который плохо склеился сверху и снизу. Всё затвердело, формовочная смесь стала очень жёсткой, поэтому не боимся железной щёткой снять лишнее. Теперь нужно выплавить воск, который находится внутри опоки. Для этого в печь закладываем опоки с восковками, включаем обогреватель на максимум, где-то градусов до 200-300 и вытапливаем.

Учтите, что WAX от Filamentarno более густой. Если простой литьевой воск выливается как вода, то WAX, к сожалению, медленно вытекает.

Весь процесс очень не быстрый, до 40-50 минут. Я помню старый ролик Дани Крастера, где он выплавлял пластик PLA. Не представляю, сколько времени у него на это ушло, наверное, можно и состариться так ненароком.

Расплав рекомендуют перемешивать при помощи стеклянной палочки. Это дороговатое удовольствие. Рекомендую использовать березовую деревяшку, тонкую и длинную, не знаю почему, видел на литейном производстве. А как известно, обезьянка видит – обезьянка повторяет.

Для защиты расплава от окисления буду использовать борную кислоту. Не путайте: бура и борная кислота – это две разные вещи. Бура хорошо подходит для алюминия, борная кислота хорошо подходит именно для литья латуни и бронзы. А пока наш металл плавится, время зажигать газовый горн. 

Закладываем опоки с вытопленным воском в горн. Разогреваем, практически до бела. Формовочная смесь (если она замешана правильно) спокойно выдержит.  Не забудьте обезопасить себя и надеть маску на лицо и краги, не перчатки, а именно краги.

Многие из вас слабо представляют, что такое 1100 градусов. Это так горячо, что на расстоянии полметра уже жжёт руки в крагах для сварщика.

Заливаем жидкий металл в опоки.

Если нормально прокалить опоки то металл остаётся в жидком состоянии довольно долго.

И вот деталь и отлилась.

Далее даём остыть, если не в терпёж, то можно опустить в воду. Главное, убедитесь, что опока достаточно остыла.

Отпиливаем литники, в дальнейшем они пойдут в переплавку.

И давайте посмотрим на результат.

Больше всего мне интересна шестерёнка, так как самая сложная деталь. Отлилась она просто шикарно.

Есть мелкие наплывы, но они легко убираются. Легче убрать лишнее, чем добавить недостающее. Отпиливаем литники. Далее убираем остатки литников на гриндере, после чего обрабатываем пескоструем, чтобы убрать весь оставшийся песок из пор. Получилась вот такая шестерня.

Зубья пролились отлично, надо будет немножко доработать и можно пускать в дело. 100 процентов внутри отливки есть микроскопические полости, но прошу отметить, что я лил в домашних условиях, не в промышленных масштабах, не используя вакуум.  Поэтому поры будут. Для самоделок этого хватает, просто на тысячу и один процент. Для недорогого коммерческого литья качество тоже достойное. Обработаем шестерню на токарном станке, чтобы убедится в отсутствии каверн внутри отливки. На токарном я снял около 0,2 мм.

Как видите поры, но их мало. И то близко к поверхности. Ну что? Надеюсь мой первый полноценный пост был для вас интересен/полезен. Удачи в ваших свершениях! И как говорится: “Я не учу, а просто делаю и всё.”

Ссылка на таблицу с испытаниями: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1OEvQSgeW5YwDoag5BkH4o3vFV833oDTiMkKwPpqnRK8/edit#gid=442797045

P.S. Оригинальный ролик если вам тоже нравятся взрывы и вот это вот всё.

Добавить комментарий