Литье меди
Медь — один из первых металлов, освоенных человечеством.
Благодаря низкой температуре плавления и высокой пластичности она не теряет своей популярности уже пятое тысячелетие. Красный металл широко используется как в промышленности, так и в домашних условиях для изготовления украшений, поделок и деталей путем литья из меди.
Литье меди
В промышленных условиях используются такие технологии, как
- Литье меди в формы
- Порошковая металлургия
- Гальваническое нанесение покрытия
- Горячий и холодный прокат
- Штамповка из листов
- Волочение проволоки
- Механическая обработка
Они требуют сложного и дорогого профессионального оборудования, высокой квалификации персонала и сопровождаются высокими энергозатратами.
Проволочное волочение меди
В домашних условиях небольшой мастерской применяются простые технологии, во многом повторяющие приемы работы мастеров медного века. Это медное литье и волочение проволоки, а также ковка и чеканка. Несмотря на простоту и древность технологических приемов, домашние мастера достигают высокого качества изделий. Достаточная точность литья обеспечивается тщательным изготовлением формы.
Характеристики меди
Медь — это металл с относительно низкой температурой плавления (1083С), плотностью 8 г/см3 и высокой пластичностью. Она встречается в природе в виде самородков. Благодаря этим качествам она стала первым металлом, освоенным человечеством. Археологи находят инструменты и оружие, в захоронениях, датируемых III тысячелетием до н.э. Скорее всего, человечество освоило медное литье еще раньше, в конце каменного века.
Основные свойства металлов подгруппы меди
Латинское название металла- Cuprum связывают с названием острова Кипр, известного античного центра производства бронзовых изделий. Сплавы на основе меди — бронза и латунь обладают высокой прочностью и меньше подвержены окислению. Бронза широко применялась как основной металл человечества вплоть до освоения массовых технологий производства стали.
Медь обладает отличной электро- и теплопроводностью. Это обуславливает ее широкое использование в электротехнике и теплотехнике.
Кроме того, медь обладает выраженными бактерицидными свойствами.
Оборудование для плавки и литья меди
Для литья меди в домашних условиях не требуется особо сложного или дорого оборудования. Приобрести его или изготовить самостоятельно вполне по плечу домашнему мастеру.
- Тигли — цилиндрические открытые сосуды.
Примеры графитовых тигелей
- Стальные щипцы для снятия и постановки тигля в печь.
- Муфельная печь или газовая горелка.
- Стальной крюк для снятия корки из окислов с поверхности расплава.
- Форма для литья.
Прежде всего, нужно расплавить медь. Чем лучше будет измельчено исходное сырье, тем быстрее произойдет расплав. Плавление будет происходить в тигле из керамики или огнеупорной глины. Муфельная печь должна быть оборудована термометром и застекленным оконцем для визуального контроля. Электронная система регулировки и поддержания температуры сделает медное литье проще и обеспечит лучшее качество отливки.

Формы для медного литья делается на основе модели. В зависимости от выбранной технологии формы бывают одноразовые (из специально отформованной в опалубке смеси) и многоразовые — стальные кокили. В последнее время получили распространение формы из высокотемпературного силикона.
В домашних условиях чаще применяют одноразовые формы. Модель изготовляют из воска или специальных сортов пластилина. Модель полностью повторяет пространственную конфигурацию будущего изделия. При заливке в форму горячего расплава воск плавится и вытесняется металлом, занимающим его место и повторяющим все детали рельефа формы. Такая форма называется выплавляемой.
Выжигаемая форма для литья меди
Существуют также выжигаемые формы. В них применяется модель, сделанная из горючего материала, например папье-маше. Модель в этом случае сгорает при заливке высокотемпературного расплава, продукты сгорания в виде газов выходят через заливное отверстие.
Применение медного литья
Медное литье применяется для изготовления широкого спектра изделий. В ювелирном деле легендарный металл чаще используют в составе сплавов. В небольших количествах ее добавляют в золотые изделия для повышения их прочности и стойкости к истиранию. Бронза, представляющая собой сплав меди с оловом, используется для создания авторских подвесок, цепочек, колец и сережек.
Ювелирные украшения из меди
Литье из меди применяется также для изготовления рыболовных блесен уникальной формы. Еще одна сфера применения — создание авторских масштабных моделей техники — кораблей, автомобилей, танков, самолетов и пр. Здесь кроме бронзы используется латунь — сплав с цинком.

Латунь и бронза применяются также для отливки элементов декора помещений, накладок и авторских дверных ручек. Здесь, кроме конструкционных достоинств — прочности, долговечности и внешнего вида, применяются и бактерицидные свойства меди и ее сплавов.
Процесс расплавки меди в домашних условиях
Процесс литья меди в домашних условиях несложен, но требует тщательной подготовки, планирования и четкого соблюдения временных и температурных параметров.
Начинается он с измельчения проволоки или лома и помещения ее в тигель. Одновременно следует включить муфельную печь на прогрев. Чем лучше будет измельчен металл, тем быстрее и эффективнее пройдут и расплав, и отливка. Важно следить за температурой расплава. При превышении температуры расплав начинает активно поглощать кислород воздуха и окисляться, сто ведет к снижению качества отливок. Чтобы снизить влияние кислорода воздуха, поверхность расплава присыпают толченым активированным углем.

Если муфельная печь недоступна, то тигель можно установить на сварную треногу и нагревать повернутой соплом вверх газовой горелкой.
Важно! Горелка обязательно должна быть надежно закреплена
Можно также сделать печь из шамотных кирпичей и стальной решетки, на которой будет рассыпан уголь. Такую печь необходимо обдувать мощным вентилятором или пылесосом.
После того как металл расплавился, нужно надежно захватить тигель щипцами и извлечь из печи, поставив на огнеупорное основание.
Используя стальной крюк, нужно сдвинуть к стенке образовавшуюся на поверхности расплава пленку из окислов, и, не допуская его остывания, тонкой струйкой вылить в отверстие формы. Если используется выплавляемая форма, следите за тем, чтобы струя наливаемого металла давала возможность для выхода материала модели.

Обязательно дайте отливке полностью остыть перед тем, как будете разбирать форму, очищать и дорабатывать изделие.
Важно! Обязательно использование защитных очков и перчаток с крагами. Не забудьте проверить наличие и работоспособность огнетушителя, пригодного для тушения электроустановок под напряжением.
Пусть ваше литье будет удачным, и медная отливка, изготовленная в домашних условиях, порадует вас и ваших заказчиков!
Источник
Очень простой способ меднения предметов (часть 2 — гальванопластика для начинающих)
… Иногда это не только интересно, но и «красиво»! Как просили, продолжение рассказа Очень простого способа меднения предметов
Как покрыть медью неметаллический предмет? Как сделать это покрытие декоративно-привлекательным? -сейчас попробуем во всем этом разобраться…
Мой «первый блин комом в искусстве гальванопластики» 😉
Довольно долго раздумывал, чего бы эдакого увековечить в металле, даже не особо задумываясь, что получить что-либо стоящее (без навыков) шансов у меня 0,0… :)))
— наверное, для обзора, вполне достаточно было взять совсем простой предмет, но хотелось
выпендритьсяпорадовать моих читателей чем-нибудь более существенным и необычным
Пчелка. ГДЕ ВЗЯТЬ ПЧЕЛКУ почти зимой!?
Может подойдет муха?
… я все таки нашел пчелу, правда в несколько задрипанном состоянии, досталось ей за несколько лет в кулечке (вспомнил, что товарищ дарил пчелиный подмор, эдак лет пять назад)
Была тогда еще весьма презабавная ситуация, когда на досмотре в аэропорту у меня обнаружили кулек с «дохлыми мухами» и до-о-лго недоверчиво их перебирали в поисках чего-то еще более неожиданного:)))
Для создания шедевра выбрал более-менее «комплектную», приклеил каплей меда клея к проволоке и пошел наносить токопроводящий слой.
Поиском нашел наиболее доступный (ближе и дешевле) «Графит» — 375руб.попадался и более известный «graphit 33», но он стоит в 4 раза дороже, а идти за ним дальше 😉
Есть способы самостоятельного изготовления подобных составов, но решил не тратить время на их описания/испытания- это отдельная, довольно обширная тема.
Закрепил пчелку к проволоке, а не цветку, так как планы были наполеоновские — отдельно патинировать ее и фрагменты цветка (в темный цвет), а уже позже все соединять в единую «композицию». При покрытии токопроводящим лаком эта
долбанная пчелка доставила немало хлопот 🙁 раза три она пыталась улететь с проволоки на землю в грязь, вероятно клей растворялся лаком и под струей газа из баллончика она «вспоминала теплое лето. »
С четвертой попытки, когда мой словарный запас матов уже заканчивался, мне все же удалось утихомирить неугомонное насекомое и покрыть ее и цветок слоем графита. Покрывать лаком рекомендуется в несколько слоев.
Для того что бы был контакт, при последующих обработках, стебель цветка несколько раз обматывается проволокой.
Я использовал такой (с питанием от БП ноута):ссылка для покупки на Али — 1 119 руб.
можно взять более дешевый, описываемый ранее в обзорах (в том числе и мною) — ссылка на Али — 644 руб
Или вообще использовать ЛЮБОЙ другой, с возможностью регулировки напряжения от 0 до 5в и максимальным током до 2А.
Если на нем не будет режима ограничения тока, необходимо будет контролировать его вручную (в крайнем случае, отдельно подключенным прибором).
Ток в начале выставил около 0.5А (чуть позже поднял до 0.8)
Подключение, по описанной ранее схеме (+ на медный электрод-донор, минус на обрабатываемую деталь)
медный купорос, электролит (из автомагазина) и дистиллированная вода |
|
50 грамм купороса необходимо размешать в 200-250 граммах воды, профильтровать, после чего осторожно долить 50 грамм электролита
… Прошло довольно много времени (часов 10-12). Внешне, сквозь слой жидкости, кардинальных изменений не видно 🙁 — печалька однако!
Как позже выяснилось, их не было видно из-за голубого цвета раствора.
Потянув за проволоку с пчелой обнаружил, что она прилипла к цветку (сдвинулась во время процесса), а значит «что-то» все таки происходит! Поднял ее из раствора… -УРА! ЗАРАБОТАЛО!
(не в фокусе получилась, к сожалению 🙁На самом деле оказалось не все так прекрасно: покрытие получилось неоднородное, я выставил слишком высокий ток (или пчелка была совсем «завалявшегося» качества) — однако силуэт все же можно угадать 🙂
Достаем цветок. Бутон еще не покрылся слоем меди, распространение происходит поступательно, в последнюю очередь к самой дальней части.
Опускаю цветок для продолжения процесса, ток снижаю до 0.6А
Через несколько часов — уже получше!
В сумме, за пару суток цветок набрал 40 грамм меди!
По утолщениям (подгоревшие места) на кончиках лепестков цветка и листьях можно предположить, что в какой то момент использовался слишком высокий ток (или малое расстояние между анодом/заготовкой).
Кроме того, при этом слой меди получается довольно рыхлым и пористым и как-бы посыпанный песком.
(без обработки и нормальной промывки через пару недель медь потемнела.)
Было любопытно, обратим ли процесс (попытался снять часть меди). Результат получился несколько неожиданным, скорее всего просто слишком малый ток выставил, или раствор получился перенасыщенным (вода испаряется), однако вид необычный-цветок покрытый кристаллами купороса 🙂
подобный же кристалл вырос и на медном электроде
Для первой пробы пойдет, теперь будем делать «как полагается» |
Главные ошибки в первом опыте: слишком высокий ток, не совсем правильный раствор и малое расстояние между электродами. И если электроды в этой импровизированной ванночке отодвинуть сложно, то все остальное вполне решаемо.
Далее будем использовать два различных раствора для покрытия и дополнительные для декоративной обработки (покажу самый минимум).
Первый раствор нужен для начального (основного) покрытия, он более эластичный и шероховатый. |
Рецептов существует много, в опыте ниже, я использовал такой:
|
Опять собираем гальвано-установку.
В качестве донора меди (электрод) желательно использовать как можно более чистую медь, без мешающих примесей.
Неплохим вариантом являются обрезки медных трубок, оставшиеся после установки кондиционеров. Можно купить и обычный толстый медный провод в кабеле, но придется повозиться с разделкой и зачисткой.
Из зачищенного провода сгибаем спираль или гармошку и используем в качестве электрода-донора меди.
*Считается, что для нормального и равномерного осаждения меди, площадь анода должна быть в два-три раза больше площади заготовки, электрода должно быть два и располагаются они с разных сторон обрабатываемой детали.
Сначала даже более низким-обычно при «затяжке» (начале процесса) его устанавливают раза в два ниже номинального, до появления меди в месте соединения проволоки с нанесенным покрытием, затем увеличивают.
Вообще, по «учебнику», ток должен быть около 1 А/дм² от размера заготовки (но как в моем случае посчитать эту самую площадь!?), величина тока зависит и от состава электролита.
При сложной форме детали ток уменьшают в 2-3 раза.
На слишком больших токах медь подгорает, темнеет и хуже держится на заготовке
Следующий этап — покрытие слоем с блескообразователем. |
Раствор нужен для покрытия блестящим слоем -он более хрупкий, но намного эстетичнее выглядит и удобнее для последующих обработок. |
|
Описываемый электролит, кстати, запатентован нашими соотечественниками еще в 70х годах
Состав показался довольно капризным- сначала он заработал (вроде бы), потом несколько дней бился, НИКАК не хотело блестеть… просто осаждалась матовое покрытие меди.
Пробовал намешать новый раствор (с чуть иными соотношениями компонентов), менял ток… не особо помогло.
Другой вариант электролита для получения блестящего покрытия | ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||
При наличии доступа к заводскому блескообразователю, как вариант, можно использовать такой раствор:
Подержав заготовку в «зеркальном» растворе, получаем подобный эффект. В процессе экспериментов, аноды тоже иногда приобретают довольно необычный вид.
К этому времени, мой основной подопытный цветок уже набрал приличный вес
Получаем необходимый нам вариант…
Дистиллированной водой, доводим объем раствора до 1литра. Подогреваем его до 70-80 градусов и переливаем в нашу гальваническую ванночку. «Замачиваем» заготовку на 1-2 минуты в полученном электролите, затем подключаем электроды по прежней схеме.
Не забываем о мерах предосторожности! Данный раствор является довольно едкой щелочью!
Сначала тестируем на
Ну что, надоел Вам, думаю пора закругляться?
Я думаю для первой попытки пойдет…
Если набить руку, можно делать симпатичные сувениры… С помощью гальванопластики можно получать довольно сложные и крупные предметы, например медные раковины, мойки необычного дизайна.
░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ Источник |