Contenuto
- stadi
- Parte 1 Preparare un forno
- Parte 2 Seguire le procedure di sicurezza
- Parte 3 Ottone di fusione
Sebbene la temperatura di fusione dell'ottone sia relativamente bassa rispetto a quella dell'acciaio e della maggior parte dei metalli preziosi, la fusione di questa lega richiede attrezzature appositamente progettate per il riscaldamento dei metalli. Gli hobbisti della metallurgia iniziano quasi sempre il loro apprendistato con la fusione dell'alluminio a una temperatura di 660 ° C, ma il lavoro successivo è spesso quello dell'ottone. Se segui tutte le istruzioni fornite in questo articolo e soprattutto se segui le istruzioni di sicurezza, dovresti essere in grado di realizzare facilmente la tua prima fusione di ottone.
stadi
Parte 1 Preparare un forno
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Cerca in Internet ciò che ti interessa in metallurgia. Mentre questo articolo ti fornirà molte informazioni pratiche sulla fusione di ottone, dovrai cercare sul Web e sui libri per una conoscenza più approfondita della metallurgia ed espandere le tue possibilità. Cerca di metterti in contatto con persone che lavorano nel settore metalmeccanico, ad esempio attraverso forum, per ottenere informazioni sul tipo di attrezzatura che devi acquistare in base al tuo budget e ai tuoi progetti.- Puoi recuperare informazioni preziose dai forum o canali IRC come Wikiversità, AlloyAvenue o IforgeIron (in inglese). Sarai in grado di porre domande ai professionisti metallurgici che ti daranno ottimi consigli.
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Preparare un forno per fondere il metallo. La fusione dell'ottone richiede molta preparazione e attrezzature speciali, come un forno che consente all'ottone di riscaldarsi e fondersi rapidamente prima che si impregni. È necessario acquistare un forno metallico in grado di raggiungere temperature di 1100 ° C, con una parete interna coperta con un materiale refrattario in grado di resistere. La maggior parte delle leghe di ottone si fondono a temperature di circa 900 ° C, ma devi concederti un margine con un forno che ti consente di raggiungere temperature più elevate perché otterrai un metallo più liquido che è più facile da versare.- Scegli una fornace abbastanza grande da contenere il crogiolo con la quantità di ottone che vuoi sciogliere in una volta sola.
- Pensa alla fonte di energia che utilizzerai. Gli oli usati molto economici possono essere usati per la fusione, ma i forni che li usano come combustibile sono particolarmente costosi. I forni a propano sono più puliti, ma bruciano molto più carburante per funzionare. I forni a combustibile solido sono più economici da acquistare, ma la loro alimentazione e manutenzione richiedono maggiori spese se vengono utilizzati frequentemente.
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Raccogli abbastanza oggetti in ottone per fonderli. Potresti avere già alcuni oggetti in ottone pronti per la fusione, ma se vuoi lavorare su grandi quantità di questa lega metallica, contatta un rivenditore di rottami. Separare le parti in ottone dagli altri materiali degli oggetti recuperati e in particolare materiali non metallici come vetro, plastica, carta e tessuti. -
Prendi un crogiolo. Il crogiolo contiene il metallo da sciogliere che scioglierai nel forno. Per gli ottoni, è consigliabile scegliere un crogiolo di grafite che è un materiale estremamente robusto e un ottimo conduttore di calore. Puoi optare per un altro materiale purché ti assicuri che possa resistere alle alte temperature che il forno deve generare per la fusione.- Prima di utilizzare un nuovo crogiolo di grafite, riscaldarlo a 93 ° C per 20 minuti e lasciarlo raffreddare. Ciò contribuirà a rimuovere l'umidità in eccesso che può causare schizzi.
- Ognuno dei tuoi crogioli dovrebbe essere usato solo per un tipo di lega. Se intendi fondere alluminio, ferro o altri metalli, avrai bisogno di un crogiolo per ogni materiale.
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Raccogli un materiale molto vario. Avrai bisogno di una pinza, uno skimmer e un'asta di fusione per gestire il metallo. I morsetti in acciaio vengono utilizzati per afferrare e trattenere il crogiolo per posizionarlo o rimuoverlo dal forno. Uno skimmer a fessura viene utilizzato per rimuovere le scorie che salgono sulla superficie del metallo liquido che è pronto per essere versato. Infine, l'asta di fusione consente al crogiolo di essere strettamente condensato quando viene inclinato per versare il metallo fuso.- Se sei già in grado di scioglierti, puoi creare questi strumenti da solo.
- È possibile acquistare un pirometro per misurare le alte temperature, che consente di sapere esattamente quando il metallo fuso è pronto per essere rimosso dal forno e versato.
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Posiziona il forno in un'area ben ventilata. Nella migliore delle ipotesi, scegliere una stanza in gran parte aperta all'esterno in modo che i fumi tossici, che sono inevitabilmente prodotti quando il forno è in funzione, vengano rapidamente evacuati. Un garage con una porta spalancata è un'ottima opzione.- Anche quando si fondono altri metalli, è necessario assicurarsi che lo spazio attorno al forno sia sufficientemente ventilato. I forni di fonderia richiedono molta aria per funzionare e possono produrre anidride carbonica e altri gas tossici a seconda del combustibile utilizzato.
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Metti una cassa di sabbia asciutta vicino al forno. L'umidità può sussistere anche in materiali apparentemente totalmente asciutti. Quando l'acqua viene a contatto con il metallo fuso, si trasforma immediatamente in gas (vapore acqueo) per occupare in una frazione di secondo un volume maggiore e il metallo liquido a una temperatura di diverse centinaia di gradi viene proiettato nell'aria. Posizionando una scatola di sabbia asciutta proprio di fronte alla bocca del forno, è possibile evitare questo tipo di danno. Non appena togli il metallo fuso dal forno, posiziona il crogiolo sulla cassa e versa il metallo liquido negli stampi sulla sabbia. Pertanto, si evita di far cadere metallo fuso sul pavimento o qualsiasi altro materiale che possa contenere tracce di umidità. -
Usa gli stampi. Il recipiente più sicuro per ricevere il metallo fuso è lo stampo che, come indica il nome, consente di ottenere lingotti che sono blocchi di metallo a forma di parallelepipedo. Versare metallo fuso in uno stampo di forma più complessa è un'operazione molto più complicata. Se vuoi fondere parti di macchine o opere d'arte, scopri le tecniche di fusione in sabbia o di inclusione della resina e ottieni aiuto da un professionista perché il tasso di successo è molto basso per il principiante che cerca di raggiungere queste operazioni.
Parte 2 Seguire le procedure di sicurezza
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Indossare guanti di protezione termica, un grembiule e stivali. Non sottovalutare la possibilità di un incidente durante l'esecuzione di lavori metallurgici nel tuo "cortile". Tuttavia, il rischio di incidenti non è significativo se si osservano le misure di sicurezza di base e si utilizzano i dispositivi di protezione adeguati. In tutte le operazioni metallurgiche, guanti e stivali di pelle e grembiule che resistono alle alte temperature saranno sufficienti per proteggerti dalla maggior parte degli incidenti minori. Tutto questo materiale può essere facilmente reperito in negozi specializzati nei reparti "Apparecchiature di sicurezza per saldatura". -
Indossa abiti di cotone o lana. Sotto i tuoi indumenti protettivi, indossa abiti a maniche lunghe e copri l'intera superficie delle gambe. Questo proteggerà la tua pelle da eventuali schizzi di metallo fuso. Piccole fiamme tendono a bruciarsi molto rapidamente su cotone e lana. Preferisci questi materiali naturali alle isole sintetiche che possono bruciare a lungo e sciogliersi sulla pelle. -
Proteggi il tuo viso e i tuoi occhi. Non appena è necessario maneggiare il metallo fuso, indossare un casco di sicurezza per visiera di grandi dimensioni (verticale) che protegge il viso e gli occhi da tutti i tipi di schizzi di liquido. Utilizzare una visiera in vetro fumé o occhiali di sicurezza in vetro scuro quando si maneggia il metallo a 1300 ° C o superiore per proteggere gli occhi dall'eccessiva esposizione ai raggi UV. -
Indossa un respiratore. L'ottone è una lega di rame e zinco, a volte con alcuni additivi metallici. Lo zinco si scioglie (liquefa) a una temperatura relativamente bassa intorno ai 900 ° C, ben al di sotto della temperatura di fusione di altri metalli nella lega di ottone. Ecco perché, mentre continui a riscaldare l'ottone, lo zinco inizia a bruciare, emettendo un fumo bianco tossico che, se fumi, provoca sintomi simili a quelli dell'influenza. Altri metalli tossici, come il piombo, possono essere presenti nell'ottone. Possono degradare la tua salute a lungo termine, se ti esponi ad essa senza alcuna protezione ripetutamente. Puoi proteggerti da questi pericoli usando una maschera sospesa con filtro antiparticolato classificata come P100.- I bambini sono più vulnerabili degli adulti a questi veleni. Accertarsi che non siano mai vicini al forno quando si maneggiano metalli fusi.
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Pulire la superficie di lavoro da tutti i detriti. Tutti i materiali infiammabili o umidi devono essere rimossi attorno al forno in quanto potrebbero causare incendi o schizzi di metallo fuso. Assicurati che l'area di lavoro sia sempre libera da qualsiasi strumento di cui non hai veramente bisogno e che il percorso tra la bocca del forno e gli stampi sia sempre libero. -
Tenere sempre una fonte d'acqua a pochi passi dall'area di lavoro. Questa fonte d'acqua non dovrebbe essere troppo vicina al forno, ma abbastanza vicina a te per essere utilizzata in caso di emergenza, ad esempio per estinguere il materiale della fiamma.
Parte 3 Ottone di fusione
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Riscalda lo stampo e lo skimmer. Preriscaldare lo stampo a una temperatura superiore a 100 ° C per rimuovere l'umidità che può causare schizzi di metallo fuso. Preriscalda la feccia per lo stesso motivo. Una volta fatto, posizionare lo stampo sulla sabbia asciutta. -
Metti il crogiolo nel forno. In una fornace a combustibile solido, lo stampo deve spesso essere incorporato nel carbone (o altro combustibile solido). Assicurati di seguire le istruzioni che accompagnano il tuo modello di forno. -
Accendi il forno. Segui le istruzioni nel manuale del forno o segui i consigli di un metallurgista esperto se hai costruito il forno da solo. In generale, devi solo aggiungere combustibile solido o aprire l'acceleratore e poi rompere un fiammifero per accendere il fuoco. -
Metti i pezzi di ottone per fondere nel crogiolo. Dopo 10-20 minuti di preriscaldamento, aggiungi i pezzi di metallo mettendoli delicatamente per evitare di danneggiare il crogiolo. Aggiungendo il metallo in un forno che ha già raggiunto una temperatura relativamente elevata, si aumentano le possibilità di ottenere ottone fuso (zinco e rame miscelati), poiché lo zinco ha meno tempo per bruciare. -
Lasciare riscaldare il forno fino a quando l'ottone non è completamente fuso. Il tempo di riscaldamento può variare notevolmente da forno a forno. Se si dispone di un pirometro, tenere presente che la maggior parte delle leghe di ottone diventano completamente liquide intorno ai 930 ° C. Questo numero può variare di alcune decine di gradi a seconda del dosaggio dei metalli nella lega di ottone. Se non si dispone di un pirometro, attendere che l'ottone si illumini intensamente con un colore giallo arancio o diventi quasi incolore alla luce del giorno prima di procedere al passaggio successivo.- Ricorda che devi evitare di inalare il fumo che fuoriesce dal forno e che devi sempre indossare l'equipaggiamento protettivo.
- Portando la lega a una temperatura leggermente superiore al punto di fusione, si facilita il versamento del metallo liquido, ma si aumenta anche il rischio di ossidazione di esso. È con la pratica che imparerai a giudicare con precisione quando avrai raggiunto la temperatura ideale.
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Senti l'odore delle impurità sulla superficie del metallo fuso. Per fare ciò, utilizzare lo skimmer per rimuovere lo strato superiore di ottone scolorito e ossidato e lasciarlo cadere sulla sabbia asciutta. Osservando questo deposito asciutto, sarai in grado di giudicare se la lega è sufficientemente sciolta o meno, in particolare, non immergere la crema nell'ottone per mescolarla per fare questa valutazione, perché potresti aggiungere bolle d'aria nel metallo fuso e infine ottenere una lega piena di difetti, dopo il raffreddamento.- Si noti che altri metalli, come l'alluminio, generano bolle di gas durante la fase di fusione e devono essere mescolati mentre sono ancora liquidi per rimuovere queste bolle.
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Versare l'ottone fuso negli stampi. Usando le pinze, afferrare il crogiolo, sollevarlo delicatamente e rimuoverlo dal forno prima di posizionarlo nel cerchio dell'asta di versamento. Usa la molla e le pinze per versare lentamente il metallo fuso negli stampi. È probabile che affonderai un po 'di metallo vicino agli stampi ed è per questo che devi fare questa operazione sulla sabbia asciutta. Una volta che il crogiolo è vuoto, puoi riempirlo di nuovo con pezzi di ottone o puoi spegnere il forno e attendere che tutto si raffreddi.- Il raffreddamento del forno potrebbe richiedere alcune ore, ma i lingotti di ottone dovranno essere azionati a mano molto prima.