Детали из алюминия в домашних условиях: Литье деталей из алюминия в гараже

alexxlab | 03.03.2023 | 0 | Разное

Содержание

Как отлить деталь из алюминия в домашних условиях

Для многих термин «литейное производство» тесно связано с непосильным трудом и специальными профессиональными умениями и навыками. На самом деле отлить деталь из необходимого металла реально для самого обычного человека без профессиональной подготовки в домашних условиях. Процесс имеет свои тонкости, но по силам для выполнения в домашних условиях своими руками. Внешне напоминает изготовление свинцовых грузов для рыбалки. Особенности процесса литья алюминия связаны с техническими характеристиками материала.

Содержание

  1. Как отлить алюминий
  2. Литье алюминия: выбор источника тепла
  3. Подготовка алюминия
  4. Литье в песчаные формы
  5. Литье по выплавляемым моделям
  6. Видео «Литье алюминия под высоким давлением»
  7. Как отлить деталь сложной формы из алюминия
  8. Литье по выжигаемым моделям: особенности технологии
  9. Техника безопасности и подготовка рабочего места
  10. Основные ошибки при литье алюминия
  11. Интересные факты об алюминии

Как отлить алюминий

Характеристика алюминия. Алюминий один из самых распространённых металлов.

Он серебристо-белого цвета, достаточно хорошо поддаётся литью и механической обработке. В силу своих особенностей алюминий оснащён высокой теплопроводимостью и электропроводимостью, а также обладает коррозионной стойкостью.

У технического алюминия температура плавления равна 658 градусам, у алюминия высокой чистоты — 660, температура кипения алюминия составляет 2500 градусов.

Для отливки алюминия домашние нагревательные приборы вряд ли будут полезны и обеспечат нужной температурой. Нужно расплавить алюминий, нагревая его до температуры свыше 660 градусов.

Литье алюминия: выбор источника тепла

В качестве источника тепла для плавки алюминия можно использовать:

  • Очень действенный способ достигается благодаря собственноручной тигельной муфельной печи. В рабочую поверхность данной печи устанавливается тигля (необходимый инструмент для плавки алюминия), в него добавляют сырье. С помощью муфельной печи можно очень просто отлить алюминий.
  • Муфельная печь для плавки алюминия своими руками, тут!
  • Для получения температуры плавления алюминия достаточно температуры горения сжиженного или природного газа, в этом случае процесс можно выполнить в самодельной печи.
  • При небольшом объеме плавки можно воспользоваться теплом, получаемом при горении газа в бытовой газовой плите.
  • Необходимую температуру обеспечат газовые резаки или ацетиленовые генераторы, если таковые имеются в домашнем хозяйстве.

Подготовка алюминия

Несмотря на то что процесс плавки будет выполняться в домашних условиях, к нему необходимо отнестись ответственно. Металл предварительно необходимо очистить от грязи, раздробить на небольшие куски. В этом случае процесс плавки пойдет быстрее.

Выбор останавливают на более мягком алюминии, как более чистом материале, с меньшим количеством примесей. Во время плавки с жидкой поверхности металла убирают шлак.

Литье в песчаные формы

Для изготовления деталей литьем применяется несколько технологий. Самая простая — литье в песчаные формы:

  • Если требуется изготовить алюминиевую деталь простой формы, то выполнять литье можно открытым способом непосредственно в грунт — кремнезем. Изготавливают небольшую модель из любого материала: дерево, пенопласт. Устанавливают в опоку. Грунт укладывают вокруг небольшими слоями и тщательно трамбуют. После того как образец извлекают, кремнезем хорошо держит форму и литье выполняют прямо в нее.
  • В качестве формирующей смеси можно использовать песок, соединенный с силикатным клеем, или цемент, замешанный на тормозной жидкости. Соотношение материалов должно быть таким, чтобы если смесь сжимать, она сохраняла форму.

Видео «Литьё алюминия в земляную (песочную) форму в домашних условиях»

Для деталей сложной формы применяется иная технология.

Литье по выплавляемым моделям

Этот известный давно способ для изготовления алюминиевых изделий в домашних условиях может быть немного изменен. Принцип литья заключается в следующем:

Из легкоплавкого материала изготавливается модель. Укладывается в определенную форму, заливается гипсом. Устанавливается один литник или несколько. После того как гипс застыл, его хорошо просушивают. При высокой температуре легкоплавкий материал переходит в жидкое состояние и вытекает через литник. В полученную форму льют алюминиевую заготовку.

Рекомендуемый материал — воск, имеет один очень большой недостаток. Это высокая цена материала. Но для небольших деталей он не нанесет большого вреда семейному бюджету.

Подробности процесса можно уточнить по видео.

Видео «Литье алюминия под высоким давлением»

Таким образом, изготовить необходимую деталь из алюминия различной формы можно даже самому обычному мастеру-любителю.

Как отлить деталь сложной формы из алюминия

На промышленных предприятиях зачастую используют металлические формы. Литейные формы для отливки алюминия можно получить из различных материалов. Чаще всего, используют гипс. Гипс можно приобрести в любом строительном магазине по любой приемлемой для вас цене. Рекомендуется использовать скульптурный или белый гипс.

Отличный вариант — скульптурный, который маркируется Г-16. В связи с высокою ценою можно заменить на Г-7 — обычный белый гипс. Категорически запрещается выполнять замену на алебастр, несмотря на то что они в строительных работах часто взаимозаменяемые.

Рассмотрим простой способ отливки детали из алюминия своими руками в домашних условиях.

Чтобы отлить деталь из алюминия нам потребуется:

  • сосуд для плавки;
  • металлолом;
  • форма для плавки.

Основные этапы процесса:

1. Подготавливаем сосуд для плавки (можно использовать сосуд из части стальной трубы).

2. Изготавливаем форму для плавки. Если деталь имеет сложную конструкцию, то форма может иметь несколько составляющих.

В нашем варианте форма будет состоять из двух частей. Сначала продумайте, как упростить деталь для удобства (рекомендуем укрепить отверстия с помощью скотча).

Форму очень просто сделать из скульптурного гипса (не применяйте алебастр!). Можно воспользоваться пластилином.

3. Прежде чем заливать гипс, следует смазать ёмкость маслом, чтобы гипс не смог прилипнуть к ёмкости.

4. Аккуратно залейте гипс, периодически встряхивайте форму для того, чтобы вышли пузырьки.

Важно знать: процесс затвердевания гипса достаточно быстрый, поэтому будьте внимательны и постарайтесь вовремя установить модель в гипс.

Кроме этого, рекомендуется установить в гипс предмет (например, небольшую палку), который станет каналом для заливки нашей детали.

5. Необходим первичный слой для предстоящей заливки.

Берём сверло и делаем 4 небольших отверстия, форму обрабатываем маслом. Это необходимо для того, чтобы готовые детали форм лежали максимально устойчиво в процессе отливки.

6. Делаем заливку второго слоя.

7. После того, как произойдёт затвердевание, необходимо аккуратными движениями извлечь форму из ёмкости и разделить половинки.

8. Перед отливкой обрабатываем форму сажей, чтобы избежать прилипания жидкого алюминия. Форму необходимо просушить. Естественным путем процесс сушки происходит целый день. Желательно просушить гипсовую заготовку в духовом шкафу. Начинать с температуры 110

0С — один час и два часа при температуре 3000С. В гипсе необходимо предусмотреть отверстия для заливки алюминия и удаления остатков воздуха.

Таким способом плавим алюминий.

9. Затем жидкий металл помещаем в форму и ждём полного остывания.

В результате получаем нужную заготовку, затем её шлифуем и делаем специальные отверстия.

Литье по выжигаемым моделям: особенности технологии

Изготовление детали из алюминия с помощью литья по выжигаемым моделям имеет свои особенности, которые будут рассмотрены ниже. Работы выполняются в следующей последовательности:

  • В качестве материала для модели в домашних условиях используют пенопласт. С помощью режущих элементов и клея изготовьте фигуру, очертаниями напоминающую требуемую форму.
  • Приготовьте емкость для изготовления модели. Можно воспользоватся старой коробкой из-под обуви. Смешайте алебастр с водою. Залейте смесь в коробку. Поместите пенопластовую модель. Разровняйте. Дайте время материалу хорошо застыть. В связи с быстрым процессом застыванию алебастра, работы выполняйте в ускоренном темпе.
  • Удалите коробку. Прогрейте форму в печи для того чтобы просушить алебастр и убрать остатки влаги. В противном случае вся воды из алебастра поступит в алюминий и превратится в пар, что приведет к порам в металле и выплескиванию алюминия из формы при выполнении работ.
  • Расплавьте алюминий. Удалите с жидкой поверхности расплавленный шлак. Заливайте металл в форму на место пенопласта. От высокой температуры последний начнет выжигаться и его место займет алюминий.
  • После того как металл остынет, разбейте форму и достаньте полученную литую алюминиевую модель. Посмотреть процесс подробнее можно по видео.

Техника безопасности и подготовка рабочего места

Высокотемпературные работы отличаются вредными испарениями и сопровождаются выделением дыма, поэтому выполнять их необходимо на открытом воздухе или принудительно проветриваемом помещении. Необходимо использовать вентилятор с боковым обдувом.

Процесс литья сопровождается брызгами, возможны потоки расплавленного металла. Рабочее место потребуется предварительно застелить листом металла. Не рекомендуется работы выполнять в жилом помещении — это небезопасно для окружающих.

Основные ошибки при литье алюминия

Прежде чем выполнять литье алюминия в домашних условиях, обратите внимание на основные ошибки, которые наблюдаются при выполнении работ:

  • При изготовлении гипсовых форм необходимо чтобы в процессе сушки испарилась вся влага. В противном случае при заполнении формы вода начинает испаряться, превращается в пар и может остаться внутри алюминия в виде пор и раковин.
  • При недостаточном нагреве или если перед началом выполнения работ алюминий успел остыть, металл будет плохо заполнять форму и отдаленные участки останутся полыми.
  • Не стоит охлаждать металл погружением в жидкость. В этом случае нарушается внутренняя структура материала.

Интересные факты об алюминии

Алюминий может гнуться как бумага или быть твёрдым как сталь. Алюминий повсюду, даже внутри нас.

Каждый взрослый получает около 50 мг алюминия каждый день вместе с пищей, это ни какая-то диета, просто этого не избежать.

Алюминий самый распространённый металл на планете. Его содержание в земной коре 8 %, но его не просто добывать, по крайней мере, в чистом виде.

В отличие от золота и серебра, алюминии не встречается в виде самородков или целых жил. Алюминий в 3 раза легче железа или меди.

Алюминий в своём первоначальном виде совсем не похож на металл, это всё из-за особой «любви» алюминия к кислороду.

Фактически первое применения алюминия в истории произошло, когда восточные гончары добавляли глину богатую алюминием в свои изделия, чтобы сделать их крепче.

Достаточный для производства пивных банок, прочный для гоночных автомобилей, гибкий для обшивки самолётов, способный превратиться во что угодно, алюминий – не заменимый материал для современного мира.

И это ещё не все особенности, который хранит этот полезный металл.

Сварка алюминия в домашних условиях – Строительство дома, ремонт в квартире, все для дачи

За время развития промышленного производства в мире человечество изобрело огромный спектр различных способов соединения металлических деталей. При этом все они подразделяются на две группы – разъемные, которые можно разобрать, сохранив целостность соединительного элемента, и неразъемные, при разъединении которых соединительный элемент разрушается. К последней группе относят и один из наиболее прочных видов – соединение сварным швом. Лучше всего сварке поддаются стальные детали. Но иногда может возникнуть необходимость проварить и изделия, изготовленные из алюминия.

Процесс сварки алюминия достаточно сложен, но вполне может быть осуществим человеком, имеющим некоторый опыт в освоении данного способа соединения деталей.

Не смотря на широкое применение в технике стальных сплавов различного состава, алюминий и сплавы на его основе по-прежнему остаются очень востребованными там, где имеется потребность в легком высокопрочном сплаве. В настоящее время из них изготавливают блоки ДВС, различные рамные детали и конструкции станков и механизмов.

Очень часто необходимость ремонта алюминийсодержащих сплавов возникает при исправлении дефектов литых дисков легковых автомобилей. Современные российские дороги, изобилующие большим количеством рытвин и ухабов, способствуют повреждению колесных дисков. При использовании стальных колес сильный удар на скорости может привести к его деформации, редко сопровождающейся разрушением. Алюминиевые диски менее пластичны, что зачастую приводит к возникновению трещин, скалыванию отдельных сегментов. В этом случае и пригодится сварка алюминия. Конечно, для исправления тех ил иных проблем можно обратиться за помощью к профессионалам. Но их услуги имеют достаточно высокую стоимость, и, порой, не отличаются высоким качеством.

Если вы не имеете представления о данном способе соединения деталей, следует отметить, что в настоящее время сварка металлов осуществляется двумя совершенно различными способами. Первый предполагает нагрев области соединения с помощью газовой горелки, использующей энергию горения какого либо газа в кислороде.

Второй способ требует наличия электрической сети напряжением 220 или 380 вольт и использует энергию контролируемой электрической искры, которая имеет величину до нескольких миллиметров и поддерживается благодаря наличию замкнутой электроцепи, в которой участвуют и свариваемые детали.

Следует заметить, что процесс сваривания алюминия, несмотря на то, что температура плавления этого металла и сплавов на его основе имеет одну особенность. Дело в том, что при взаимодействии с кислородом воздуха на поверхности деталей образуется очень прочная оксидная пленка, которая может быть удалена лишь химическим путем, так как ее температура плавления соответствует температуре кипения оксидообразующего металла. С этим связано применение специальных веществ, которые призваны не допустить образования защитной пленки и дать доступ непосредственно к алюминию. Общее название этих реактивов – флюсы.

Кроме этих веществ обязательным при выполнении сварки алюминия как в домашних условиях, так и в специализированных мастерских является применение специального инструмента для очистки поверхности деталей от грязи. Речь идет о ручных или металлических стальных щетках.

Стальной ворс щетки счищает не только загрязнение с металла в зоне выполнения сварного шва, но и частично удаляет оксидную пленку, всегда присутствующую на деталях. При необходимости обработки большой поверхности лучше воспользоваться электродрелью или шуруповертом с установленной в патроне круглой щеткой. При работе она вращается и плотно прижимается к месту обработки.

Кроме флюса и щетки газовая сварка предполагает использование дополнительного алюминиевого прутка небольшого диаметра, который помогает получить качественный сварной шов и высокое качество соединения.

Эти стержни выпускаются производителем в нескольких модификациях, используемых в зависимости от содержания алюминиевого сплава и толщины соединяемых деталей. Различают прутки для сварки сплавов с содержанием марганца до 3% и выше 3%, диаметром 2; 2,4; 3; и 4 миллиметра. Реализуются эти стержни на вес. Можно приобрести пластиковый картридж, в который входит 5 килограмм или небольшие партии от 1 килограмма.

Ниже указан основной перечень инструментов и приспособлений для выполнения газовой сварки алюминия.

Процесс выполнения сварного шва с помощью газовой горелки состоит в качественной очистке поверхности деталей в месте соединения, обработке мест контакта и близлежащих областей флюсом, прогреве этого места до достаточно высокой температуры и расплавлении вспомогательного круглого прутка непосредственно в зоне соединения. В результате этого пруток расплавляется, его материал смешивается с материалом деталей и соединяет их.

Электрическая сварка требует от сварщика большего умения и мастерства. Необходимо правильно подобрать не только вид и диаметр электрода, замыкающего электрическую цепь в месте сваривания и разогревающий соединяемые кромки деталей до температуры, близкой или равной температуре плавления, но и режимы работы сварочного аппарата.

Кроме этого надо научиться «держать дугу», не допуская ее разрыва или залипания электрода, добиваться максимальной прямолинейности движения его рабочего края. Только после достаточного количества выполненных сварных швов как на стали, так и на алюминии можно достичь желаемого результата работы и приобрести необходимый навык.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации – нам интересно ваше мнение 🙂

5 способов изготовления алюминиевых деталей

/ Производство / Автор Дэви Вр

Каковы 5 способов изготовления алюминиевых деталей?

Алюминий — широко используемый материал для изготовления механических деталей. Потому что его легко обрабатывать, он легкий и прочный металл. Кроме того, существуют различные методы нанесения покрытия на поверхность для защиты алюминиевых деталей от коррозии и придания им красивого вида. Поскольку мы используем алюминий в самых разных областях, существует 5 различных способов изготовления алюминиевых деталей : обработка алюминия с ЧПУ, экструзия алюминия, листовой металл, литье алюминия и ковка алюминия.

Некоторые из производственных процессов предназначены для снижения общей стоимости, сосредоточив внимание на использовании меньшего количества сырья для начала. Ниже мы рассмотрим эти 5 способов изготовления алюминиевых деталей и производства полуфабрикатов.

  1. Обработка алюминия из цельного блока или прутка.
    2. Алюминиевый профиль
  2. имеет большие преимущества.
  3. Листовой металл – это альтернативный процесс изготовления.
  4. Литье и литье алюминия.
  5. Мы куем алюминий, чтобы уменьшить количество отходов.

1. CNC-обработка алюминия из цельного блока или прутка.

Под обработкой с ЧПУ мы подразумеваем фрезерование и токарную обработку. CNC-обработка — самый простой способ обработки алюминия. Крепим блок из алюминия к фрезерному станку. Или зажимаем брусок на токарном станке, чтобы обработать его режущим инструментом. Принцип обоих способов заключается в срезании режущим инструментом стружки металла с целью получения нужной формы изделия. В случае фрезерного станка вращается режущий инструмент. Где, как в токарном станке, вращается продукт.

CNC-обработка алюминия.

Обработка алюминия с ЧПУ — это общий термин для производственных процессов удаления материала с помощью машины, управляемой компьютером. Фрезерование, токарная обработка и резка проволокой являются наиболее известными среди этих методов производства. При фрезеровании заготовка закрепляется на столе станка, а режущий инструмент, также называемый «фрезой», вращается вокруг нее. Тогда как при токарной обработке деталь вращается, а режущий инструмент перемещается как минимум по 2 осям. Обработка алюминиевых деталей обеспечивает более высокую скорость резания, чем, например, сталь и нержавеющая сталь. Также при хорошем жидкостном охлаждении мы получаем хорошую отделку детали. Однако часто существует разница в шероховатости поверхности в зависимости от направления подачи по сравнению с направлением вращения инструмента. Знаете ли вы, что спирт является очень хорошим охлаждающим средством для резки алюминиевых фрезерных деталей? Это делает обработанные поверхности алюминиевых деталей с ЧПУ блестящими.

Преимущество обработки с ЧПУ в том, что можно получить практически любую форму. Однако нам нужно поворачивать и зажимать деталь для обработки каждой стороны, если только мы не используем 4-осевые или 5-осевые станки с ЧПУ. А брака много, что влияет на себестоимость единицы продукции.

Обычно фрезерные и токарные станки с ЧПУ могут выполняться с допусками +/- 0,05 мм. Такая точность уже очень хороша для производства большинства металлических деталей. В случае, если детали нуждаются в более точных характеристиках, мы можем использовать дополнительный процесс обработки, такой как развертывание и иногда шлифование.

2. Алюминиевый профиль имеет большие преимущества.

Экструзия – это производственный процесс, используемый для изготовления полуфабрикатов. Для уточнения нагреваем брусок алюминия до температуры деформации. Далее отрезается кусок длиной около 500 миллиметров. Затем оператор помещает этот кусок в питатель экструзионной машины. В конце мы с большим усилием продавливаем алюминий через пресс-форму из закаленной стали. В результате получается длинный кусок прессованного алюминия с нужным сечением изделия. Эти куски обычно имеют длину 12 метров. После экструзии алюминия полосы вытягиваются, чтобы сделать их прямыми. Теперь мы нарезаем длинные куски до желаемой длины конечного продукта. Вот так мы получаем экструдированные алюминиевые детали. В большинстве случаев продукт все еще нуждается в механической обработке.

Преимущество экструдированных алюминиевых деталей заключается в том, что для получения готовой детали требуется значительное сокращение отходов. Однако раздел продукта фиксирован, а количество встроенных функций ограничено.

3. Алюминиевый лист является альтернативным производственным процессом.

Обработка листового металла отличается от 5 способов изготовления алюминиевых деталей . Начнем с тонкого листа алюминия. Затем мы вырезаем алюминиевый лист нужной формы. Поэтому мы используем станки лазерной резки и штамповочные станки. Есть плоские детали из листового металла и гнутые изделия. Гибка алюминиевых листов происходит с помощью гибочного станка, а также с помощью штамповочных станков и прессов. Возможности обработки листового металла отличаются от возможностей обработки с ЧПУ. Потому что сам лист и изгиб являются ограничивающими факторами. Однако при использовании этого метода для производства хорошо спроектированных алюминиевых деталей требуется меньше отходов.

4. Литье и литье алюминия.

Существуют различные способы литья алюминиевых деталей.

Литые алюминиевые детали.

Мы также занимаемся литьем алюминия под давлением. Это процесс, при котором жидкий алюминий впрыскивается под высоким давлением в форму для литья под давлением. В результате мы получаем детали практически со всеми желаемыми свойствами после того, как они выходят из формы. Этот метод подходит только для производства в больших количествах, потому что форма для литья под давлением относительно дорогая. Мы можем производить литые алюминиевые детали с толщиной стенки 1,2 мм.

Литье алюминиевых деталей в песчаные формы.

Стоимость формы намного дешевле при литье в песчаные формы, но вы должны принять более грубую форму и поверхность изделий. Детали, отлитые в песчаные формы, имеют большие допуски, а материал более хрупкий из-за литья под низким давлением. В большинстве случаев литые алюминиевые детали все еще нуждаются в механической обработке определенных деталей. Например, мы обрабатываем полости с узкими допусками на наших станках с ЧПУ. Также мы сверлим и нарезаем резьбовые отверстия после формовки. Литые алюминиевые детали не подходят для анодирования из-за структуры материала. Поэтому их обычно окрашивают порошковой краской.

5. Мы куем алюминий, чтобы уменьшить количество отходов.

И, наконец, среди 5 способов изготовления алюминиевых деталей есть ковка алюминиевых деталей. Это еще один способ уменьшить количество отходов. Мы буквально вдавливаем алюминиевый блок между положительной и отрицательной сторонами формы из закаленной стали.

Поэтому на нашем заводе используется большой пресс с давлением 5000 тонн. В итоге получаем идеально фасонную деталь. Как и в случае литья под давлением, мы делаем заусенцы, отверстия и резьбовые отверстия, чтобы получить более точный продукт. Алюминиевые изделия, обработанные прессом, подходят для анодирования, так как по структуре они аналогичны экструдированному алюминию.

Этот производственный процесс для алюминиевых деталей становится жизнеспособным при тиражах более 3000 штук.

Важно предлагать различные способы производства, чтобы производить широкий спектр алюминиевых компонентов. Надеюсь, вы узнали немного больше о 5 способах изготовления алюминиевых деталей.

#cncmachining #фрезерование #алюминиевые детали #обработка алюминия #литье алюминия #экструзия алюминия #производство #cnc #cncmilling

Литой алюминий

: подробное руководство по алюминию для литья