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.
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.
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.
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:
- Свинец и олово очень легко плавятся даже на обычной газовой плите. Оба металла хорошо подходят для такой работы, но есть один минус - они очень мягкие. Это значит, что полученные изделия можно будет легко поцарапать или измять.
- Очень распространенный металл алюминий плавится при 660 градусах (самые простые газовые горелки, как заявляет производитель, могут создать температуру до 1100 градусов). Однако, алюминий очень легкий и хрупкий металл, поэтому в тонких местах он почти наверняка сломается.
- Наилучшим решением, на мой взгляд, является цинк - гораздо тяжелее алюминия и намного тверже свинца, он имеет температуру плавления в районе 450 градусов, что делает его идеальным металлом для таких экспериментов.
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.
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.
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.