Oricui îi place să creeze ceva cu propriile mâini. Ai sentimentul că deții controlul asupra rezultatului, iar finalizarea unui proiect propriu aduce o satisfacție reală. În loc să fii doar consumator, poți deveni creator; în loc de relaxare pasivă, îți poți folosi creativitatea și poți produce ceva concret. Nu mai trebuie doar să admiri utilaje complexe și piese turnate – îți poți realiza destul de ușor acasă propriile obiecte metalice la comandă, în turnătoria ta de casă.
Da, îți poți construi propria turnătorie acasă și o poți face la un cost accesibil. După ce o finalizezi, vei ști cum să topești metalul și să îl torni într-un obiect impresionant, pe care îl poți expune chiar și în grădină.
Construirea unei turnătorii acasă este relativ simplă, deoarece probabil ai deja în gospodărie majoritatea componentelor necesare atât pentru realizarea unei turnătorii de metale de casă, cât și pentru prima formă.
Turnarea metalelor – nu este atât de complicată pe cât ai putea crede
Turnarea metalelor este un meșteșug și o artă practicată de oameni de secole, chiar de mii de ani. Contrar a ceea ce cred unii, nu este o activitate imposibil de dificilă, prea complicată sau rezervată doar profesioniștilor. Oamenii au turnat metale precum alama, cuprul, aluminiul, fierul și chiar oțelul în forme timp de sute de ani. O poți face și tu – turnarea metalelor nu necesită abilități extraordinare.
Dacă poți construi un castel de nisip, poți realiza și o formă. Iar dacă știi să pornești un fierbător și să fierbi apă, nu ar trebui să îți fie greu să topești metalul și să îl torni în formă. Este chiar atât de direct. Bine, poate că o comparație mai exactă ar fi lucrul cu lutul, dar ideea rămâne aceeași. Ai nevoie doar de sfaturile noastre despre cum să îți creezi o turnătorie acasă.
De ce să torni metal acasă?
Înainte să trecem la modul în care poți turna metal în propriul cuptor de hobby, merită să discutăm de ce ai începe un astfel de proiect în timpul liber.
Realizarea propriilor obiecte metalice nu este doar distractivă și satisfăcătoare, ci și foarte practică. În loc să cumperi componente metalice sau să plătești serviciile altcuiva, o turnătorie de casă îți oferă un anumit grad de autonomie. De exemplu, dacă ai nevoie de o piesă anume pentru mașină sau motocicletă, o poți turna pur și simplu în cuptorul tău de hobby, ceea ce este mult mai economic.
În plus, după ce ai realizat o formă, o poți reutiliza pentru turnarea altor obiecte metalice, iar resturile de metal nefolosite pot fi valorificate în proiecte viitoare. Astfel nu se generează deșeuri, ceea ce este mult mai sustenabil.
Cel mai important este că o turnătorie de casă îți oferă libertate pentru creativitate și imaginație artistică. Tu decizi ce produci și cum va arăta rezultatul. Nu ești limitat ca atunci când folosești piese gata făcute din magazin.
Turnătorie de metale acasă – materiale și elemente de bază
Combustibilul
Deși industria modernă a turnării metalelor folosește aproape exclusiv arzătoare pe gaz natural, cărbunele de lemn este combustibilul standard pentru o turnătorie de casă și, în trecut, a fost esențial în turnarea metalelor. Poți folosi și un arzător cu butelie de propan, dar are sens să rămâi la brichetele de cărbune de lemn. Sunt mai ieftine, costă doar o fracțiune din preț și se găsesc aproape întotdeauna în magazinele locale de bricolaj.
Pe lângă prețul scăzut și disponibilitatea ușoară, cărbunele de lemn poate alimenta o turnătorie de casă practic oriunde.
În plus, îți poți produce cărbunele de lemn chiar la fața locului, fără să fie nevoie să mergi la magazin. Este suficient să acoperi cu pământ grămezi de lemn de esență tare și să le lași să ardă mocnit din interior timp de câteva săptămâni. Astfel îți poți pregăti singur combustibilul pentru turnătoria de casă.
Producția proprie nu ajută doar la reducerea costurilor, ci are și alte avantaje. De exemplu, cărbunele de lemn făcut acasă nu conține lianți, care se găsesc frecvent în brichetele cumpărate din magazin. Acești lianți limitează în cele din urmă fluxul de aer în cuptorul turnătoriei tale de casă.
Această metodă de producere a cărbunelui de lemn generează și produse secundare volatile și gazoase, precum monoxid de carbon, gaz de lemn, metan, alcool și alte componente. Aceste produse secundare pot avea valoare în sine, ca produse separate.
Cuptorul – inima turnătoriei
Înainte de a începe turnarea metalului, ai nevoie, desigur, de un cuptor de turnătorie performant, care să folosească eficient combustibilul și să permită lucrul cu formele. Un astfel de cuptor poate fi realizat foarte ușor din resturi metalice, la o fracțiune din cost. Va semăna cu un butoi cu capac detașabil și cu o căptușeală din beton refractar turnabil / beton rezistent la temperaturi înalte, cu grosimea de aproximativ 50 mm, adică doi inci.
Materialele refractare rezistă la căldură, suportă temperaturi ridicate și rămân stabile. De exemplu, betonul refractar turnabil seamănă cu betonul sau cu un amestec pe bază de ciment, se vinde în ambalaje de 25 kg și, după o simplă amestecare cu apă, poate fi folosit pentru realizarea unei căptușeli permanente pentru cuptorul de turnătorie.
Cuptorul trebuie să aibă în partea inferioară și o conductă de admisie a aerului, echipată cu un ventilator cu debit reglabil, care să asigure tirajul necesar pentru atingerea unor temperaturi foarte ridicate. Ca suflantă poți folosi un compresor de aer sau chiar un aspirator vechi.
Înainte de a începe construirea turnătoriei și procurarea cuptorului, trebuie să decizi cât de mari vor fi piesele și obiectele metalice pe care le vei turna în turnătoria ta de casă. Pentru un începător se recomandă găsirea unui recipient asemănător cu o butelie mică de oțel sau cu un butoiaș mic de bere.
Din acestea poți construi ușor un cuptor de turnătorie puternic și versatil, cu o înălțime potrivită, utilizabil pentru majoritatea lucrărilor de topire a resturilor metalice. Acest cuptor mai înalt poate acoperi diferite nevoi de turnare și obiecte cu forme foarte neregulate.
Prelucrarea și turnarea aluminiului este cea mai ușoară lucrare de turnătorie, mai ales comparativ, de exemplu, cu turnarea fierului, care are un punct de topire mai ridicat. Motivul este temperatura scăzută de topire a aluminiului. În plus, poți obține un material de topire aproape ideal din pistoane auto vechi. Multe service-uri auto permit clienților să le ia, iar acestea sunt, de remarcat, fabricate dintr-un aliaj de foarte bună calitate. Totuși, multe au biele atașate, care trebuie îndepărtate din metalul topit înainte de turnarea propriu-zisă a aluminiului, împreună cu piesele de fier existente.
După ce alegi recipientul potrivit pentru cuptor, pregătește-l mai întâi prin tăierea capacului pe cusătura superioară. Apoi fă o deschidere în perete, aproape de fund. Această deschidere trebuie să fie suficient de largă pentru o conductă de admisie cu diametrul de aproximativ 30–40 mm.
Apoi înșurubează un cot de 90 de grade pe marginea interioară a acestui racord, lipește prin brazare sau sudează conducta de peretele recipientului și orientează cotul în sus. După aceea, realizează cu atenție o deschidere în centrul capacului. Când deschiderea este gata, fixează pe poziție o țeavă de evacuare cu diametrul de 50 mm, astfel încât să iasă ușor sub marginea capacului. Apoi fixează mânerele, realizate din bucăți scurte de oțel plat de 3 mm x 5 mm și bucăți de țeavă de 15 mm, cu lungimea de 150 mm, pe lateralele recipientului.
Deși acest ghid se concentrează pe turnarea aluminiului, pași similari se aplică și pentru turnarea altor metale, inclusiv fier, alamă sau cupru. Desigur, vor exista diferențe, de exemplu la temperaturile la care topești metalul.
Căptușeala refractară
Capacul, fundul și pereții interiori trebuie umpluți cu masă refractară sau cu alt material refractar, deoarece în cuptor se ating temperaturi extrem de ridicate. Vitcas furnizează amestec uscat de beton refractar turnabil clasa 1700 în găleți de 25 kg, care se amestecă cu apă rece. Amestecă pur și simplu cantitatea corespunzătoare de beton refractar conform instrucțiunilor de pe ambalaj, apoi umple fundul recipientului cuptorului până la cotul de admisie a aerului, aproximativ la o adâncime de 30–50 mm, până când materialul este la nivel cu partea superioară a acestuia.
Acum unge exteriorul unui recipient mai mic cu o cantitate mică de ulei, pentru a-l putea scoate ușor după ce căptușeala începe să se întărească, și așază-l vertical deasupra cotului. Este esențial ca stratul de căptușeală de pe pereți să rămână uniform în corpul cuptorului.
Apoi umple cavitatea pereților cu amestec refractar, la fel ca fundul, compactându-l pe măsură ce îl așezi, pentru a evita formarea bulelor de aer. Finalizează totul într-un mod similar – întoarce capacul cu fața în jos și căptușește-l până la țeava coșului.
Uscarea căptușelii refractare
După ce masa refractară începe să se usuce, aprinde un foc mic din cărbune de lemn și lasă-l să ardă cel puțin 12 ore.
Realizează un disc din tablă expandată cu grosimea de aproximativ 3 mm, suficient de lat cât să încapă în cuptor, apoi conectează admisia la suflantă. Dacă este necesar, folosește o placă sudată, un cuplaj sau o bucată de cameră de bicicletă. Cuptorul tău de turnătorie ar trebui acum să fie pregătit pentru realizarea unor forme utile de casă și a unor obiecte din metale topite.
Acoperire refractară de protecție
Se recomandă acoperirea căptușelii cu o vopsea refractară, folosind o acoperire refractară pe bază de zircon gata de utilizare, care împiedică aderarea metalului topit la suprafață. De asemenea, este indicat să izolezi exteriorul recipientului, ceea ce va face procesul mai sigur și mai eficient și va îmbunătăți performanța cuptorului. Deoarece acoperirea refractară este deja pregătită pentru utilizare, nu trebuie amestecată cu apă.
Ce este zirconul?
Zirconul este un material refractar cu o serie de proprietăți utile, care îl fac ideal pentru multe aplicații, inclusiv turnarea metalelor.
În primul rând, prelungește durata de viață a oricărei suprafețe pe care este aplicat, fiind astfel un material excelent pentru acoperiri de protecție. Datorită solubilității reduse, zirconul este potrivit și pentru contactul cu metalul topit. În plus, are conductivitate termică scăzută, rezistență ridicată la șocuri termice și rezistă la coroziune. Combinația acestor proprietăți îl face potrivit pentru utilizarea în cuptoare.
Cuptor de turnătorie – izolație
Se recomandă insistent izolarea corectă a cuptorului, prin înfășurarea exteriorului cu o pătură din fibre ceramice sau cu o pătură din fibre de sticlă cu strat de aluminiu. Pentru performanțe și mai bune, acoperă pătura ceramică cu acoperirea de protecție pe bază de zircon, gata de utilizare. Combinația acestor două produse va oferi cuptorului o izolație maximă.
Rama de formare
Acesta este un alt element de bază în crearea unei turnătorii de metale acasă. Probabil vei putea realiza singur și această componentă importantă de turnătorie, adică rama de formare.
Este, pur și simplu, o cutie deschisă din două părți, care ține nisipul ce formează matrița. Grosimea ramei de formare, a cărei parte superioară se numește ramă superioară, iar partea inferioară ramă inferioară, depinde, desigur, de dimensiunea pieselor pe care vrei să le torni. Dacă este potrivit, poți introduce între părți un distanțier mai mic cu patru laturi, pentru a mări adâncimea ramei.
Dacă vrei să îți faci singur rama de formare, găsește lemn drept și plat de 100 x 25 mm și taie opt piese: patru cu lungimea de aproximativ 250 mm și patru cu lungimea de 300 mm.
Acum taie opt bucăți lungi de 50 mm și realizează două cutii, îmbinând scândurile cu adeziv și șuruburi pentru lemn M60 x 30 mm. Pentru o ramă de formare mai mare, execută pe interiorul ramei inferioare și al celei superioare un falț de 6 mm x 15 mm, care va ajuta la reținerea nisipului.
Realizează seturi de închizători pentru laturile ramei de formare. Este esențial ca rama superioară și cea inferioară să se alinieze întotdeauna perfect, astfel încât forma să se separe curat pe planul de separație.
Mulți preferă tijele sau bolțurile în locul butoanelor conice, deoarece lasă foarte puțin loc de eroare la ridicare. Pentru etanșarea lemnului, folosește un produs hidrofug de calitate.
Vei avea nevoie și de o masă de formare și de o sită, care nu sunt greu de găsit. Sita poate fi, practic, o sită obișnuită de grădină dintr-un magazin de bricolaj.
La final, realizează cel puțin două plăci de model din placaj, puțin mai mari decât rama ta, și tratează-le cu un strat de protecție pentru lemn.
Echipamentul rămas
Iată alte componente și unelte de care vei avea nevoie pentru a crea prima formă.
O bucată de lemn rotund conic de 12 mm, lungime 150 mm
Coada de lemn a unui ciocan
Bară rotundă netedă de 12 mm x 150 mm, ca tijă pentru răsuflătoare
Lame mici de cuțit și linguri
Bară de fier, cu cârlig la un capăt și mâner la celălalt
Creuzet de topire din fontă, 150 mm
Clești tip foarfecă
Rigletă dreaptă pentru nivelare
Pensulă fină din păr de cămilă
Tigăi de fier și recipiente de fier
Formă de copt, care nu trebuie să fie din aluminiu
Formă mică dreptunghiulară pentru pâine
Lingură pentru zgură, cu mâner dintr-o bară lungă de 2′
Nisip de formare
Unealtă de bătut pentru desprinderea modelului
Polizor unghiular
Cum se realizează prima formă metalică?
Acum ești pregătit să faci o formă mică. Așază brichetele de cărbune de lemn pe grătarul de la baza cuptorului, aprinde-le și pornește suflanta. Umple creuzetul cu resturi metalice, de exemplu aluminiu, cupru sau fier. Oțelul poate să nu fie cea mai bună alegere pentru turnarea metalelor, din cauza punctului său de topire foarte ridicat comparativ cu alte metale, fierul urmând imediat după acesta, tot cu un punct de topire ridicat.
Introdu creuzetul în cuptor, în cărbunii încinși, și pune capacul. În timp ce aștepți ca aliajul să se topească, pregătește în masa de formare aproximativ 25 de litri de nisip și umezește-l treptat prin pulverizarea unor picături de apă. În același timp, amestecă-l cu două bucăți de lemn, pentru a obține o consistență uscată, dar păstoasă, care stă compactă când este strânsă în mână, dar se sfărâmă curat când este eliberată. Probabil va trebui să încerci de câteva ori până când apreciezi corect presarea.
Și mai bine este să amesteci nisipul cu aproximativ 12 ore înainte de turnarea metalului, pentru ca umiditatea să se distribuie uniform prin capilaritate.
Apoi așază modelul pe placa de model, în interiorul mesei de formare. Presară peste el piatră ponce trecută printr-o șosetă.
Trage rama inferioară peste model, cu susul în jos, și cerne nisipul în rama inferioară cu ajutorul sitei. Tasează ferm granulele în jurul materialului modelului.
Apoi umple în exces rama inferioară cu nisip și tasează-l bine în colțuri. Deasupra modelului, însă, tasează cu mai multă delicatețe. Cu ajutorul plăcii de model, împinge nisipul în rama inferioară printr-o mișcare orizontală în jos.
Taie excesul de material cu rigleta dreaptă, la nivelul marginilor ramei inferioare, și aerisește forma străpungând nisipul cu o sârmă scurtă și ascuțită, de tip umeraș, în mai multe locuri deasupra și dedesubtul modelului. Pune tot nisipul rămas în forma pentru pâine.
Verifică creuzetul și vezi dacă resturile metalice sau aluminiul s-au topit. O culoare roșu aprins înseamnă că temperatura este prea ridicată, iar debitul de aer admis trebuie redus, astfel încât metalul topit să fiarbă doar ușor cât timp termini forma.
Apoi revino, întoarce rama inferioară în poziția corectă și presară pulbere pe suprafața în care modelul se află încă. Acum așază cu atenție rama superioară. Pune tija pentru răsuflătoare pe partea cea mai groasă a modelului, introdu tija pentru canalul de turnare în nisipul din rama inferioară la aproximativ 5 cm de model, ține sita deasupra ramei și repetă cernerea, tasarea și nivelarea ca mai înainte.
După ce ai terminat, scobește cu un cuțit o mică pâlnie de turnare, de aproximativ 25 mm adâncime și la 25 mm de tija canalului de turnare, și taie un canal pe jumătate din lungime, de la pâlnie direct către tijă. Aerisește spațiul de deasupra modelului, scoate cu grijă tija canalului de turnare și tija răsuflătorii și apasă cu degetele nisipul din jurul cupei de turnare. Ai grijă ca niciun material să nu cadă în orificiul lăsat de tija răsuflătorii. Acum separă cu atenție rama inferioară de cea superioară.
În nisipul inferior, scobește un canal de distribuție de la canalul de turnare către model, oprește-te la poarta de intrare, adică șanțul de legătură care duce direct la model, și apasă din nou nisipul ca înainte. În unele cazuri pot fi folosite mai mult de un canal și o poartă de intrare.
Apoi aplică cu cuțitul o peliculă subțire de apă în jurul marginii modelului și pregătește-te să îl scoți. Mai întâi înșurubează un șurub mic într-o parte potrivită a modelului, apoi lovește ușor șurubul înainte și înapoi, precum și lateral, până când modelul se desprinde și poate fi ridicat ușor.
Dacă forma este deteriorată în vreun fel, repar-o, suflă eventualul lut din amprentă și așază cu grijă rama superioară la loc. Verifică din nou că se potrivește corect.
Acum ești pregătit pentru turnare, dar mai întâi asigură-te că lemnul expus al mesei de formare din jurul ramei este acoperit cu nisip.
Turnarea metalelor în turnătoria de casă
Mai întâi deschide cuptorul cu cârligul și scoate din creuzet eventualele bucăți de fier. Apoi îndepărtează zgura de pe suprafața aluminiului topit sau a altui metal, încercând să nu agiți prea mult baia de metal, și pune-o în recipientul de fier pregătit. Scoate creuzetul din cuptor cu cârligul, așază-l într-o tigaie de fier și prinde-l ferm cu cleștii.
Metalul topit trebuie turnat în cupa de turnare și în canalul de turnare până când începe să iasă prin răsuflătoare. Toarnă aluminiul lichid rămas în forma de copt, pentru a crea lingouri pe care le vei retopi mai târziu.
În timp ce aștepți să desfaci forma, deoarece răcirea piesei turnate durează 20–30 de minute, cerne din nou tot nisipul în exces și găsește-i un loc de depozitare potrivit, unde să fie închis și protejat pentru proiectele viitoare. Procedează la fel și cu nisipul din cavitatea formei după finalizarea turnării. Acum stinge cu atenție și încet focul din cuptor și păstrează cărbunii răciți, deoarece cu ei vei putea aprinde mai ușor focurile următoare.
La final, scoate piesa turnată din cavitatea formei și inspecteaz-o. Nu te descuraja dacă primii pași sunt puțin dificili. Prin exercițiu, poți obține piese turnate suficient de bune pentru presare, frezare, strunjire sau alt tip de prelucrare mecanică.
Gata! Tocmai ai realizat cu succes primul tău obiect metalic în propria turnătorie de casă. Fără îndoială, vei învăța pe parcurs și îți vei îmbunătăți abilitățile prin practică, dar acest ghid simplu îi ajută pe începători să intre în lumea turnării metalelor.
Sănătate și siguranță la turnarea metalelor în turnătorie
Turnarea metalelor poate fi sigură, dar numai dacă respecți măsurile necesare pentru ca întregul proces să se desfășoare în siguranță și fără probleme. Când topești metal într-o turnătorie pentru a-l turna într-o formă, trebuie să lucrezi atent și sistematic. La urma urmei, nu vrei să te arzi.
Mai întâi, asigură-te că folosești mănuși de protecție sau alte echipamente de protecție, de exemplu ochelari de protecție, în cazul stropirilor. De asemenea, ai grijă să nu atingi nicio parte fierbinte din cuptor, în special metalele turnate, deoarece poți suferi arsuri grave. De aceea este esențial să folosești clești sau unelte de prindere pentru scoaterea creuzetului.
Calitatea creuzetului cu metal topit
Creuzetul trebuie să fie de bună calitate, pentru a preveni scurgerea metalului topit destinat turnării. Fie că este vorba despre fier, oțel sau alt metal, temperatura extrem de ridicată reprezintă un pericol serios. Verifică dacă în creuzet există găuri sau fisuri, deoarece acestea ar putea duce la accidente. Dacă nu are găuri sau defecte, poate fi folosit în siguranță; dacă însă prezintă deteriorări structurale, cumpără unul nou pentru siguranță.
La final...
Dacă ai luat toate măsurile de siguranță corespunzătoare și ai citit ghidul nostru, poți începe să îți construiești propria turnătorie de casă și să te apuci de proiectele tale de turnare!
