Литьё металла

Как мы к этому пришли

Литьё металла я стал осваивать совсем недавно. Пожалуй, человек, который не читал предыдущего раздела может быть несколько удивлен, как получилось, что среди управляемой компьютером гравировки и 3D-печати вдруг оказалось литье. Действительно, это может показаться странным, однако, как было сказано ранее, современные технологии SLA печати позволяют создавать самые настоящие восковки и мне показалось, что было бы преступлением не воспользоваться таким преимуществом, имея в запасе необходимое оборудование.

В этом разделе я хотел бы описать процесс создания литого изделия от начала до конца. Сразу отмечу, что, как и раньше, я не претендую ни на то, что этот метод является единственно правильным, ни на то, что он лучше всех прочих. Поэтому, если среди читателей этого сайта окажутся настоящие специалисты литейного и ювелирного дела, я буду очень признателен им за любой совет и рекомендацию.

Начало работы

Итак, в предыдущем разделе была показана модель, напечатанная из специального фотополимера, который можно расплавить при нагревании. Это важно, поскольку, используя это изделие в роли восковки, мы зальем его гипсом, после чего нам потребуется как-то "выгнать" это вещество из гипсовой камеры, чтобы залить в образовавшуюся полость металл. Конечно, профессиональное ювелирное дело требует довольно дорогостоящего оборудования, но для того, чтобы начать, хватит совсем небольшого и недорогого набора.

Горелка, опока, формовочная смесь, кисть и модель - почти все что нам потребуется

Первым делом необходимо подготовить модель к заливке гипсом. Несложно заметить, что справа (на обухе топора) сделан специальный выступ. Он называется литником и именно через него, а верней, через отверстие, которое он оставит в гипсе, будет залит металл. Все что нужно сделать - соорудить какой-нибудь "бугорок" в который мы вставим модель литником, а сверху поставим цилиндр, в который будет залита формовочная смесь - он называется опока. Довольно удобно использовать для этого пластилин.

Модель приготовлена для заливки гипсом

Работа со смесью

Следующая часть работы довольно ответственная. Нужно залить модель так, чтобы внутри цилиндра не оказалось воздушных полостей, иначе потом в них попадет металл и на конечном изделии образуются лишние наросты. Сначала нужно приготовить гипсовый раствор - для этого нужно просто развести сухую смесь водой до состояния жидкой сметаны. После этого нужно промазать всю поверхность модели полученным раствором при помощи кисточки - тонкий слой гипса гораздо быстрее застынет и лучше примет форму изделия. Спустя 5 минут, можно ставить сверху модели опоку и заливать внутрь нее готовую смесь. Если хорошо простучать цилиндр, все пузырьки воздуха выйдут из гипса, что повышает шансы получить хорошее изделие в конце процесса. После этого опоку нужно оставить на несколько часов, а лучше на сутки - гипс схватывается очень быстро, но лишняя осторожность не помешает.

Так выглядит опока с застывшим внутри гипсом

Отжиг и заливка металлом

Когда гипс внутри опоки полностью застынет, можно будет приступать к ее отжигу. Этот процесс нужен, чтобы растопить восковку, выпарить излишки влаги из смеси и нагреть саму опоку, что упростит процесс отливки. Рекомендуется проводить отжиг в муфельной печи или в духовке, после чего опока дополнительно прогревается горелкой. Практика показала, что для литья простых форм обычной газовой горелки вполне достаточно. Прогревая цилиндр со всех сторон, можно увидеть, как начнет испаряться вода, а через некоторое время из литника начнет капать растопленный полимер. Спустя 10-15 минут этот процесс можно заканчивать.

Наконец, наступает момент, когда нужно плавить металл. Прежде начинать работу, стоит подумать, из чего выполнять отливку:

Последнее, о чем стоит позаботиться - как "затолкнуть" металл внутрь гипса. Кажется почти очевидным, что жидкий металл сам должен затечь в отверстие и заполнить полость, однако, это не так. Из-за поверхностного натяжения жидкость не станет сама затекать внутрь опоки, а значить нужно как-то ее продавить. На помощь в этом вопросе приходит картошка. Все что нужно сделать - плотно закрыть картофелиной отверстие в опоке после плавки металла. Вода внутри корнеплода начнет испаряться и в замкнутом пространстве создаст достаточное давление, чтобы протолкнуть жидкий металл внутрь полости. Самое главное в этом деле - соблюдать осторожность, поскольку даже самые легкоплавкие металлы, ненароком пролитые на себя, вызывают не очень приятные ощущения.

Опока после отжига Металл внутри опоки!

Финишная обработка

Когда металл застынет, горячую опоку нужно поместить в холодную воду. Гипсовая оболочка очень легко разрушается, а металлическое изделие извлекается из цилиндра. После этого нужно спилить литник, обработать место спила на наждаке, а также проработать при необходимости все изъяны, возникшие при отливке. Таким способом, при должном навыке можно получать довольно интересные изделия из металла.

Изделие, извлеченное из формы Изделие после черновой обработки

Стоит отметить, что существуют 3D-принтеры, позволяющие печатать металлические изделия. Конечно, точность литого описанным способом изделия ниже, чем у непосредственно напечатанной модели, однако, для некоторых целей ее можно считать вполне приемлемой, особенно, если есть возможность провести качественную слесарную обработку, а учитывая, что принтеры, печатающие металлом стоят очень недешево, такая технология полностью себя оправдывает.