Микролитье


С древних времен литье являлось наиболее легким способом обработки металла и наши предки с успехом использовали это. Со временем обыденным хозяйственным вещам стали придавать художественную форму.
В Древней Руси изначально литье было пререгативой женщин. Сначала сплеталась основа из нитей, наподобие филиграни, затем заготовка обмазывалась глиной, ей придавалась нужная форма после чего высушивалась. Затем в застывшую форму заливали металл. После остывания форму скалывали.
Если было необходимо отлить множество однотипных предметов или деталей, то использовались формы, вытесанные в мягких камнях, которые можно было использовать не один раз.

Сейчас многие прикладные мастера и ремесленники используют в своем творчестве художественное литье. Овладеть этой техникой не сложно.
Сначала необходимо продумать этапы литья, количество деталей исходя из характера и фактуры конечного изделия.
Оборудования для микролитья продается, но его можно сделать и самостоятельно.

Оборудование для литья

Опока. Отрезок трубы со стенками толщиной 2-3 мм. В работе вам понадобится несколько опок разного диаметра. При этом даже самая крупная опока должна помещаться вподставке центрифуги.

Центрифуга. В деревянной ручке сверлится сквозное отверстие и сквозь него пропускается стержень диаметром приблизительно 5 мм. К стержню жестко прикреплена петля. При этом стержень должен свободно вращаться в деревянной ручке. Чашу центрифуги, в которую вставляется опока делают металлической из подходящей емкости диаметром 7-8 см и высотой 3 см. Из жесткой стальной проволоки или отрезка металла делается скоба наподобии ручки ведерка, но закрепленная жестко. Сверху на скобе делается кольцо, высота скобы должны быть отоло 10-12 см от основания чаши. Отрезком проволоки длинной 25-30 см соедените петли ручки и чаши (см. рисунок). Толщина проволоки должна быть не менее 4 мм чтобы ее сложно было погнуть. Перед тем как начинать работать с центрифугой стоит попрактиковаться, налив в чашу воды, и раскручивая ее стараться не проливать воду.

Горелка для плавки металла тоже может быть сделана самостоятельно из небольшого балончика с пропаном, отрезка трубы и соеденительного шланга с металлической оплеткой, но настоятельно рекомендуется купить уже готовую горелку во избежании взрыва от неудачно собранного самодельного устройства. Горелки продаются практически в любом крупном строительном или хозяйственном магазине и стоят не многим дороже комплектующих для ее самостоятельного изготовления. Для литья горелка должна обеспечиваться температуру около 1000 градусов Цельсия.

При работе с горелкой необходимо строго соблюдать технику безопасности. Во избежании взрыва балон с газом должен находиться вдалеке от пламени как самой горелки, так и любой горячей поверхности или инструмента.

Сплав для микролитья

В технике микролитья используется множество различных сплавов имеющий разный цвет и другие свойства. Для начала подойдет вот такое соотношение:
63,7 процента меди, 33,5 процента цинка, 2,55 процента олова, 0,25 процента свинца. Десятые и сотые доли процента могут слегка варьироваться в ту или иную сторону и не повлияют сильно на свойства получившегося в результате сплава.

Изготовление восковой модели

Модели изготавливаются например из воска, который очень легко обрабатывается и обладает необходимой пластичностью. Затем с модели делается форма путем заливки ее смесью гипса с тальком.
От того, насколько качественно и аккуратно будет сделана модель зависит качество отлитой детали. Расплавленный металл повторит все формы и изгибы модели и огрехи на застывшем металле исправить будет намного сложнее, чем на поддатливом мягком воске.
После изготовления модели к ней прикрепляются металлические штифты, слепки с которых при отливке будут служить каналами для расплавленного металла. Но другими концами все штифты должны сходиться в одной точке. Количество штифтов выбирается индивидуально для каждой модели в зависимости от ее характера из расчета как можно более быстрой и равномерной ее заливки. Толщина штифта должна быть 1-2 мм. Прикрепляются штифты к модели при помощи расплавленного воска. В дальнейшем при изгттовлении формы в точке пересечения штифтов делается углубление-чаша в которую и заливается расплавленный металл (см. рисунок).

Изготовление формы

Исходя из размеров модели выбирается размер опоки с таким расчетом, чтобы между низом модели и низом опоки было 1-1.5 см.
Формовочная масса изготавливается из двух частей гипса и однйо частей талька, которые сначала хорошо перемешиваются между собой, а потом постепенно засыпаются в воду при неприрывном помешивании. ПОлучившаяся масса должна быть по консистенции как сметана средней густоты, которая не потеряла текучесть.
Опока ставится на ровную поверхность асбестовой пластинки или небольшой плиты и заполняется формовочной массой. Затем, пока масса не успела затвердеть в нее погружается модель. Модель нужно взять за штифы и мелко но осторожная потряхивая ее (чтобы при погружении сбить пузырьки воздуха) утопить в массе из расчета упомянутых 1-1.5 см до дна.  После застывания гипса примерно через полчаса в массе скальпелем или острым канцелярским ножом вырезается литниковая чаша-углубление послечего штифты аккуратно удаляются плоскогубцами. Отверстия от штифтов должны расположиться в центре на дне получившейся чаши, но при этом не соединяться чтобы каждое отверстие имело самостоятельный канал.
Далее наступает достаточно ответственнывф момент: опока помещается в духовку каналами вниз и постепенно в течении двух часов темпеература в духовке повышается от минимума до 350 градусов. Если условие постепенности не будет соблюдено, то закипевший пар разорвет форму и она вся окажется в трещинах или же вобще раскрошится на куски.
Далее опока кладется на лист асбеста на газовой плите боком и постепенно увеличивая огонь из нее выжигаются остатки воска. Для равномерного прогрева опока поворачивается на листе. После того как весь воск выгорит все равно нужно продолжать нагрев – это необходимо для отжига при котором достингается газонепроницаемость формы.
После того как стенки опоки станут красными необходимо перенести ее в ручную центрифугу. Уложите в литниковую чашу нужное количество металла и подсыпав туда немного буры начинайте плавку при помощи горелки. Плавящийся металл сам не пройдет в узкие каналы без давления и поэтому спокойно расплавтье весь металл. После того как металл расплавлен начинайте быстр овращать центрифугу и металл пройдет по каналам в форму. Будет достаточно 20-25 оборотов центрифцги чтобы металл заполнил все полости формы и под давлением выкристализовался.
После отливки чтобы освободить деталь от формы нужно поставить опоку под струю воды, направив ее в литниковую чашу. Этот процесс разрушит форму.
Затем отлитую деталь необходимо отбелить в пятнадцатипроцентном растворе серной кислоты.
В дальнейшем из простых фрагментов путем пайки можно производить сложные формы окончательного художественного замысла.

В заключение нужно сказать, что при занятиях литьем нужно строго и неукоснительно соблюдать технику безопасности. Внимательно относиться к газовому балону, строго придерживаться инструкции по эксплуатации газовой горелки. Серная кислота может привести к химическим ожогам, расплавленный металл и открытая струя пламени горелки – к термическим. Поэтому на всем протяжении работы необходимо использовать защитыне очки, резиновые перчатки, прорезиненый фартук. Помещение должно хорошо проветриваться, но сама работа не должна проводитсья на сквозняке. При раскручивании центрифуги в помещении не должно быть никого, с незащищенными участками тела, легко воспламеняющихся предметов и горючих жидкостей.
Строгое соблюдение всех этих требований убережет вашу жизнь и здоровье а помещение от пожара.