Домашняя литейная мастерская

Домашний тигель можно сделать, например, из стандартного нагревательного элемента от электрического обогревателя (камина). Для этого снимите спираль вместе с крепежными деталями, а сквозные отверстия в верхней части и цоколе корпуса элемента заделайте огнеупорной глиной. Ее лучше обжечь до начала первой плавки: элемент загерметизируется плотнее.

Затем в цоколе надо продолжить тонким надфилем или ножовкой по металлу винтовую нарезку: это позволит увеличить прогрев относительно массивной цокольной части, а значит, получить более равномерное поле температур по всему тиглю. Нагревателем будет служить проволока из нихрома диаметром 1мм, уложенная в канавку. Изготовленный узел плотно обмотайте 1—2 слоями кварцевой ткани, имеющей низкую теплопроводность, или стеклоткани, а концы проволоки выведите наружу.


Рис. 1 Мини-печь: 1 — крышка; 2 — корпус; 3 — штепсельная коробка; 4, 7 — асбестовая крошка; 5, 6 — глиняная облицовка; 8 — заделка крепежного отверстия; 9 — кварцевая теплоизоляционная ткань; 10 — корпус нагревательною элемента; 11 — нихромовый нагреватель; 12 — стенка корпуса; 13 — заделка цоколя

Для корпуса печи используйте металлическую консервную банку литровой емкости: в центре ее поставьте нагревательный элемент, а оставшийся свободным объем плотно заполните асбестовой крошкой. Сверху нанесите слой огнеупорной глины толщиной 5—10мм. Оба конца нагревателя надо вывести из корпуса через керамическую штепсельную коробку от электроплитки или подобный изолятор, вырезав под него соответствующее отверстие.

Крышка печи делается из такой же банки, что и корпус, только укороченной до 50мм. Изнутри она также набивается крошкой и заделывается слоем глины той же толщины. В середине крышки выбирается небольшой пятимиллиметровый свод, чтобы не подлипал флюс при возможном воспламенении расплава.

Полезный объем получившегося тигля составит около 100см3. Он обеспечивает получение температуры до 1000—1200° при мощности нагревателя 120—150Вт. Питание от сети подается через трансформатор напряжением 18—24В.

При плавлении латуни и бронзы, что требует температуры 900—1000°, тигель выдерживает 10—12 циклов. Время каждого нагрева около часа. Однако не стремитесь увеличить скорость плавки — это ускорит выход печи из строя из-за растрескивания керамики элемента и может повлечь преждевременное перегорание нагревателя. При работе с металлами с менее высокой температурой плавления, например, оловом, можно пользоваться нагревательным элементом со стандартной спиралью с подачей напряжения непосредственно 127—220 В: мощности для прогрева его вполне достаточно, даже если не изолировать элемент кварцевой тканью, а просто обмазать толстым слоем той же глины.


Рис. 2 Нагревательный элемент — тигель мини-печи: 1 — керамический тигель; 2 — нихромовый нагреватель; 3 — цокольная часть тигля

Теперь о выплавке самих изделий. Обычно их отливают по готовой форме, сделанной из пластмассы, металла, дерева. Сначала изготовляют опоку — деревянный ящик без дна. Размеры его зависят от величины изделия, имейте только в виду, что расстояние от модели до стенок должно быть не менее 15—20мм. Лучше, чтобы опока была разъемной: для этого противоположные стенки соедините попарно на петлях. Нижнюю половину опоки заполните пластилином — получится так называемая подмодельная доска. По углам в нее вставляют примерно на половину длины металлические штыри диаметром 2—4мм (например, подходящие по размерам гвозди, спицы): служат для фиксации положения верхней полуформы.

Приступая к работе, смажьте подмодельную доску по бокам тонким слоем вазелина и зажмите в опоку. Разровняйте пластилин, вдавите в него до половины так же смазанную модель. Далее возьмите гипс, смачивая его водой, тщательно размешивая при этом, приготовьте раствор, доведя его до густоты жидкой сметаны. Начальный и последующий слои обмазки наносят на модель кисточкой, не допуская образования пустот в углах и складках, после чего раствор доливают до верха ящика. Подождите, пока гипс застынет. При комнатной температуре это произойдет через 15—20мин. Перевернув опоку «вверх дном», извлеките из нее подмодельную доску: вот когда особенно скажутся преимущества разъемного ящика. Повторите весь процесс. Если теперь снять опоку, разъединить половины гипса и аккуратно извлечь модель, то на обеих поверхностях получатся готовые ее «отпечатки» — полуформы. Их необходимо хорошо высушить: только делайте это, постепенно повышая температуру прогрева — сначала подержите на солнце или на батарее отопления, а затем поставьте в духовку домашней плиты. Здесь они должны находиться 3—4 часа при 150—200°.

Затем в полуформах подготавливают литник для заливки металла и выпор, через который при заполнении формы происходит «отход» воздуха и газов. Для этого соединяют обе полуформы и сверлом диаметром 5—6мм проделывают канал по плоскости разъема к наиболее объемной части формы — литник, а к противоположной ее стороне ведет выпор меньшим диаметром — около 1мм. Приемный край литника рассверливают, чтобы получилась воронка. (Не забудьте удалить мягкой кисточкой крошки гипса после этих операций.)


Рис. 3 Литьевой ящик: 1 — опока; 2 — фиксирующий штырь; 3 — модель; 4 — петля стенок опоки; 5 — подмодельная доска; 6 — запорный крючок

Перед заливкой, положив тонкий слой разделительной смазки — скипидарной мастики для полов — на все поверхности соприкосновения, а также и в саму форму, сложите полуформы вместе и крепко обвяжите их. Помните, что расплавленный металл необходимо заливать в литник тонкой непрерывной струей. Разбирать опоку и снимать полуформы можно только после того, как литье полностью остынет.

Для изготовления плоских предметов, скажем, пластин, используется более легкий в подготовке способ так называемого барельефного литья. Он отличается от описанного — объемного — тем, что модель «утапливается» в пластилин подмадельной доски полностью, то есть поверхность верхней полуформы остается гладкой: последняя — гипсовая — просто накладывается на модель, лишь соприкасаясь, накрывая ее (она может быть подготовлена заранее). В этой же полу форме «открытым способом» — ножом вырезаются и литник и выпор.


Рис. 4 Готовая полуформа: 1 — полуформа; 2 — выпор; 3 — литник; 4 — форма модели

Несколько советов по обработке извлеченных из формы изделий. Их необходимо поскорее очистить от остатков гипса с помощью металлической щетки и облоя. Последняя операция проводится по возможности осторожно зубилом или кусачками с последующей зачисткой надфилем. От частичек флюса, пригаров, окисных пленок освобождаются химическим путем: протравливают деталь в слабом (5—15%-ном) растворе серной кислоты. Мелкие элементы доводят гравировальными штихелями и чеканами. Полировка выполняется различными пастами: для твердых металлов (латуни, мельхиора, серебра) применяйте пасту ГОИ, «Крокус»; для мягких (олово, свинец) — зубной порошок, размешанный в расплавленном парафине.

Для придания готовым изделиям окраски под старое серебро, под старую бронзу, золото — и, кроме того, чтобы полнее выявить рельеф рисунков, их подвергают электрохимическому или химическому оксидированию. Наиболее распространенный способ — обработка раствором серной печени, которую получают «сплавляя» серу и поташ в соотношении 1:2.

Можно пользоваться и масляными красками, покрывая их затем фиксативом или бесцветным лаком — для большей сохранности положенных слоев.

И последнее. Все работы с тиглем проводите, только отключив его от электросети. Пользуйтесь брезентовыми рукавицами, защитными очками или маской. Загрузку шихты начинайте лишь после полного остывания тигля и его просушки. При операции с химическими веществами также соблюдайте меры безопасности.