Металлы для литья статуэток

Бронза – это сплав меди и олова, иногда с добавлением кремния, алюминия и свинца. Она может иметь разную окраску, что зависит от процентного количества составляющих. Существуют несколько видов бронзы:

  • оловянная;
  • алюминиевая;
  • свинцовая.

Металлы для литья статуэток Металлы для литья статуэток

Оловянная бронза – самый широко используемый вид, она обладает низкой текучестью. Из нее удобно отливать изделия с конкретными размерами. Так как она не нуждается в последующей обработке. Латунь – сплав меди с добавлением цинка. Обычно смесь составляет 70% меди, 30% цинка. Иногда встречается латунь составом 50 на 50.

Металлы для литья статуэток Металлы для литья статуэток

К плюсам бронзы можно отнести следующие.

  • Практичность.
  • Возможность заниматься художественным литьем в домашней обстановке.
  • Высокая устойчивость к факторам окружающей среды.
  • Почти не подвержена коррозии.
  • Легкость в обработке.
  • Долговечность.
  • Электро- и теплопроводность.

Металлы для литья статуэток Металлы для литья статуэток

Латунь обладает высокой защитой от коррозии. Ее используют как поверхностный слой других металлов в производстве металлоконструкций.

Литье латуни, как и бронзы, появилось 12 тысяч лет назад. Сначала из данных материалов изготавливали орудия труда и украшения, позднее посуду и предметы домашнего быта. Изделия из бронзы и вещи из латуни имели широкое применение во всех сферах жизни.

Первые методы изготовления бронзы и латуни зародились в античную эпоху в век классицизма. Многие шедевры искусства той эпохи мы можем созерцать и по сей день.

На данный момент эти легкоплавкие сплавы используются в основном для изготовления декоративных вещей для декора и произведений искусства.

Металлы для литья статуэток Металлы для литья статуэток

Медные сплавы с добавлением металлов широко применяются в производстве:

  • скульптур и сувениров;
  • решеток и других элементов ограждений;
  • заборов и калиток;
  • деталей интерьера;
  • в отделке люстр и бра.

Металлы для литья статуэток Металлы для литья статуэток

Со временем литьевой метод усовершенствовали. И в современном мире стало возможным выплавлять детали из бронзы и латуни не только промышленным способом, но и в бытовых условиях.

Художественное литье латуни почти не отличается технологией от литья бронзы. Приведем тонкости процесса.

  1. Температура расплавки латуни довольно невысокая, в диапазоне 880-965 С. Это позволяет использовать разные виды печей. Даже газовую горелку, достаточно выбрать термоустойчивую посуду. Но иногда температуру повышают до 1070 С из-за добавок (для многокомпонентной латуни). Температура плавления бронзы выше. У сплава медь с оловом 900-950 С, а у бронзы без олова 950-1100 С. Бронзовые сплавы имеют высокую вязкость, поэтому для повышения качества их нагревают на 100 выше. Для экономии энергии лучше использовать индукционные или тигельные печи.
  2. Основной этап литья – заливка расплава в форму. Длительность процесса не должна превышать 2 минут. Иначе изделие будет с браком. Появятся расколы, пригары и спаи. Вещь будет окончательно испорчена и непригодна. Или потребуется дополнительная обработка.
  3. Для латуни должно быть равномерное постепенное охлаждение, без применения специальных растворов. При охлаждении бронзы используют охлаждающие жидкости.
  4. Заключительным этапом является обработка готовой детали. Требуется удаление заливов, литников, выпор. Для сохранения состава неизменным в сплав добавляют флюсы. Благодаря им можно защитить поверхность расплава и дегазировать его состав. Это уменьшает брак на готовом изделии.

Приведем список основного оборудования для изготовления фигур из данных материалов.

  • Литейная форма. Изготавливается из различных материалов.
  • Щипцы, чтобы доставать готовую деталь из формы.
  • Тигель для плавления в нем шихты. Материал его создания графит и глина.
  • Нагревательное оборудование, печи. Для плавления латуни можно использовать газовую горелку и термостойкую емкость.
  • Различные вспомогательные материалы: уголь, горн.

Нужно использовать строгую последовательность технологии. Сначала помещают тигель на печь, затем закладывают в него кусками металл. При полном расплавлении смесь меняет цвет.

Затем специальным оборудованием – крючком достают тигель из печи и аккуратно отливают расплав в литьевую форму.

После полного остывания деталь извлекают с помощью щипцов и подвергают заключительной обработке.

Перед тем как приступить к литью готового изделия, нужно сначала создать эскиз будущей формы. Чертеж выполняется специальными мастерами-художниками. Потом по нему будет создаваться отливная форма, в которую заливают основной расплав. Создание литейной формы – достаточно трудоемкое и ответственное занятие.

Для этого используют специальные композиции для формования, инструменты и приспособления. Готовая модель играет основную роль во всем технологическом процессе. Ее внутренняя полость должна быть точной копией готового изделия по выплавляемым формам.

В нее вливают расплавленный раствор, который впоследствии, находясь внутри, остывает и приобретает конечный вид.

Для придания устойчивости, чтобы во время отлива расплава в форму она не разрушилась, используют опоки. Это специальное приспособление, сделанное из двух прямоугольных соединяющихся частей, похожее на ящик.

Обычно сделано из дерева либо фанеры. В металлических опоках происходит не только создание литейной формы, но и само литье. Модели для изготовления латуни и бронзы бывают многоразовые и одноразовые.

Это зависит от того, из чего они изготовлены.

Слоновая кость, дерево, гипс и полимеры. Также для изготовления многоразовой формы используют сталь. Реже всего используют пластиковый материал для создания литейной модели. В домашних условиях расплав чаще всего отливают в неразборную гипсовую форму. После остывания и затвердевания сплава в готовую фигуру форму аккуратно разламывают специальным молотком.

Конструктивно литейные формы могут быть трех типов.

  • Разъемная. Это конструкция, состоящая из двух и более деталей, соединяющаяся по прямой или сложной поверхности. Разъединяется для извлечения готового изделия. Чаще всего применяется на производстве для многоразового использования.
  • Неразъемная. Для извлечения готовой детали разбивается молотом. Подходит только для одноразового использования. Изготавливается под определенное изделие по эскизам. Часто используется в домашнем производстве. Для создания таких форм больше всего подходит гипс.
  • Специальная. Это сложный формовочный или скелетный шаблон. Отличается многодетальной составляющей. Создается для выплавки фигур сложной конструкции.

С помощью данного способа литья изготавливают детали и оборудование для машиностроения и других промышленных отраслей. Основа технологии – центробежная сила. Она появляется из-за вращения литейной модели.

Данный тип литья используют в основном для изготовления тел вращения. Формование может осуществляться машинами с вертикальной и горизонтальной заливкой.

На машинах с горизонтальной осью вращения изготавливают:

На машинах с вертикальной осью вращения производят:

  • гребные винты;
  • червячные колеса;
  • шестерни.

В процессе отлива формовочная смесь уплотняется, а посторонние элементы вытесняются.

В домашних бытовых условиях используют данный способ изготовления бронзы. Но этот сплав из меди обладает высокой текучестью, поэтому не полностью заполняет форму, в отличие от латунного сплава.

Из-за этого задуманный рисунок на поверхности детали смазанный. Для придания четкости используют чеканку. Это довольно трудоемкий и времязатратный процесс. Но в то же время самый творческий момент художественного литья.

От уровня выполненной чеканки зависит качество конечного вида изделия.

Этапы художественного литья:

  • создание эскиза и рабочего чертежа;
  • изготовление конструкции для создания литейной формы;
  • изготовление литейной модели;
  • подготовка модели;
  • плавление шихты;
  • отлив формомассы в литейную модель;
  • охлаждение;
  • извлечение из модели;
  • обработка готового изделия шлифовальной машинкой, иногда используют щетку из металла.

Готовые отдельные компоненты объединяют в одно изделие, если по конечному замыслу оно должно быть единым, но состоящим из нескольких частей. Затем полученную готовую фигуру обрабатывают, чтобы удалить мелкие недочеты, и покрывают верхним защитным слоем.

Данный метод литья основан на воздействии избыточного, вакуумического давления. Используется принцип пресса, расплав в литьевую форму подают избыточным давлением. Пневмо- или гидросистема действует на поршень. Благодаря высокой скорости, с которой подается расплав высокой вязкости, создается избыточное давление, форма заполняется полностью.

Затем вакуумным всасыванием формомасса перетекает в полость кристаллизатора. У него тонкие стенки, окруженные холодной водой. Охлаждение переходит от краев в центр. Втягивание расплава происходит за определенный отрезок времени. Потом давление нормализуется, и лишние остатки формовочной массы стекают по стенкам.

Из-за усадки после охлаждения изделие легко достать из формы. За счет автоматизации форма заполняется расплавом за доли секунды, что значительно сокращает время изготовления деталей и является несомненным преимуществом данного способа литья. Вне зависимости от используемого метода литья, при изготовлении изделий из бронзы и латуни нужно соблюдать технику безопасности.

  1. При работе нужно использовать защитные очки, чтобы уберечь глаза от капель расплавленного материала и испарений.
  2. Перед началом деятельности следует надеть перчатки из специального жаропрочного материала.
  3. Помещение должно хорошо проветриваться и вентилироваться, так как при плавлении данных сплавов выделяются вредные для человека газы.
  4. Не стоит допускать контакт легковоспламеняющихся материалов и жидкостей с нагревательными приборами.
  5. Нужно строго следовать технологии процесса. Так как это производство довольно травмоопасно.

О том, как делают бронзовые скульптуры, смотрите в следующем видео.

Художественное литьё из металлов: технологии и материалы

Металлы для литья статуэток

С металлом человечество познакомилось очень давно, но самые ранние попытки получения отливок из него, скорее всего, берут начало в четвёртом тысячелетии до н. э. Такие предположения позволяют делать археологические находки на Ближнем Востоке. Согласно исследованиям, первые формы, заполненные жидким металлом, были простыми углублениями в открытом грунте.

Значительного прогресса в точности и качестве отливок мастерам древности удалось добиться не сразу. Приблизительно вторым-третьим тысячелетием до нашей эры датируются первые сохранившиеся артефакты, которые можно отнести к скульптурному жанру. В этот период литьё становится не только предметом ремесла, но и способом создания произведений искусства высокого уровня.

Суть технологии заключается в свойстве расплавленного металла (как и любой другой жидкости) заполнять сосуд, в который его вылили. После остывания готовая отливка становится точной геометрической копией пустот в ёмкости. Основные этапы упрощённо выглядят так:

  1. Изготовление скульптором оригинальной модели из пластичных неметаллических материалов.
  2. Приготовление материалов для формования, создание литейной формы по оригиналу.
  3. Плавление металла, заливка его в форму, остывание.
  4. Освобождение готового изделия от формы, очистка и механическая обработка.
Читайте также:  Уравнение реакции so2 с металлами

Процесс значительно усложняется, если необходимо создавать пустотелые отливки или тиражируемые изделия.

Используемые материалы

Металлы для литья статуэток

Художники на протяжении всей истории не ограничивали себя ассортиментом материалов для плавки. Например, в XIX веке в Европе и России были популярны изделия из цинка и свинца, а современные скульпторы нередко обращаются к нержавеющей стали. Но классическими материалами для художественного литья даже на сегодняшний день являются бронза и чугун.

Бронзовые сплавы

Сплавы меди с некоторыми цветными металлами (свинцом, оловом, алюминием, бериллием) без присутствия цинка и никеля называют бронзой. Медь с большими примесями цинка — это латунь.

Последнюю применяют в основном для изготовления кабинетной скульптуры и дорогой мебельной и интерьерной фурнитуры.

Главным материалом для художественного литья больших и малых форм оставалась несменной на протяжении веков оловянная бронза. Её преимущества:

  • Металлы для литья статуэтокничтожная усадка;
  • высокая текучесть;
  • не подверженность пористости при остывании;
  • высокая теплопроводность;
  • прочность;
  • коррозионная стойкость;
  • упругость;
  • свариваемость.

Литьё из бронзы — одно из старейших искусств. Применение её в разных частях древнего мира было повсеместным: люди готовили в бронзовой посуде, носили бронзовые украшения, пользовались бронзовыми инструментами, застёгивали одежду на бронзовые пуговицы.

Эта эпоха известна по удивительно высокому качеству исполнения и небывалой художественной силы скульптурам, сохранившимся до наших дней. С тех времён берёт начало литейная бронзовая традиция, надолго пережившая свой век с одноимённым названием.

Безусловно, сплавы совершенствовались на всём протяжении истории, но большая часть технологических процессов художественного литья оставались неизменными.

Серый чугун

Бронза и железо, пожалуй, самые важные материалы в истории человечества. Недаром они дали названия двум эпохам технологической эволюции — бронзовому и железному векам.

Поскольку для железного литья требовались более высокие температуры и сложные печи, плавку железа человечество освоило несколько позже бронзы. По некоторым сведениям, чугун лили в Китае ещё 2 тыс. лет назад.

Первыми массовыми изделиями из него в Европе и России были стволы пушек и ядра к ним в XV веке.

Металлы для литья статуэток

Эволюция печей и энергоёмкого топлива для них быстро сделала высокие температуры доступными не только для военной промышленности. Художественное применение литейного железа началось приблизительно в 1500 г.

с производства плитки для печей, памятников и фонтанов.

Мощным толчком для популяризации чугуна в искусстве было бурное развитие металлургических технологий во второй половине девятнадцатого века и последующая за этими событиями индустриализация.

Для приготовления скульптуры используют серый чугун с высоким содержанием фосфора как самый недорогой и приспособленный для литья сплав железа с углеродом.

Фосфор улучшает текучесть — это помогает металлу полностью заполнять форму. Свойство фосфора повышать хрупкость железа для художественного литья значения не имеет, как и присущая серому чугуну пористость.

Материал обладает ещё одним важным свойством — привлекательностью внешнего вида готового изделия.

Традиционные технологии нисколько не утратили актуальности и в наше время. В качестве основных мастера применяют литьё либо в земляные формы, либо по выплавляемым моделям. На XIX век пришёлся накал соперничества этих двух методов. Первый стал массовым в основном у промышленников, уступив лидерство в искусстве более точному и дорогому литью по восковым моделям.

Литьё в землю

Металлы для литья статуэток

Для создания сложных объёмных фигур нередко используют разборные шаблоны, а формовку производят в специальных составных ящиках — опоках. На результат большое влияние оказывает состав и качество формовочной смеси. После отливки заусенцы и линии каналов удаляются механически.

Достоинства технологии:

  • простота;
  • низкая себестоимость;
  • возможность создавать отливки больших размеров и массы.

По выплавляемым моделям

Этот метод был популярен ещё в Древнем Египте и Китае, использовался в Греции и Риме, не претерпел больших изменений за тысячелетия. Основные эволюции произошли во вспомогательных материалах: воск мастера сменили на синтетические смеси, активно стали применять эластичные резиновые формы и т. п. Классический метод литья по выплавленному воску выглядит так:

  1. Создание восковой модели скульптором — точной копии будущей отливки.
  2. Изготовление формы — на поверхность воска наносится в несколько этапов пастообразная гипсово-глиняная смесь.
  3. Запекание формы в печи. Во время нагрева воск покидает форму, вытекая через заранее предусмотренные каналы.
  4. Заливка расплавленного металла в покинутые воском пустоты.
  5. Освобождение готовой скульптуры от глиняной формы.
  6. Удаление лишнего металла с отливки, шлифование, полировка, художественная химическая обработка.

В подобном виде этот древний метод сейчас очень популярен у художников. Процесс литья усложняется при необходимости создавать тиражируемые изделия. Тогда в регламент работ добавляются процедуры изготовления «негативных моделей», назначение которых — служить многоразовой формой для восковых отливок.

Сам по себе способ формирования по выплавляемым моделям позволяет создавать чрезвычайно качественные и тонкие изделия из всех видов металлов. Технологические трудности могут возникнуть лишь при изготовлении больших элементов: такие задачи по плечу только мастерам высокой квалификации.

Литье из бронзы: технология художественного бронзового литья

Литье бронзы позволяет изготавливать изделия, отличающиеся исключительной декоративной привлекательностью. Технология литья из данного сплава, основу которого составляет медь, известна на протяжении многих веков, но и в наше время она продолжает совершенствоваться.

Внешний вид бронзовых изделий говорит об кропотливом труде мастера, превращающего безликий металл в художественное произведение

История технологии

По мнению историков, возраст, который имеет бронзовое литье, составляет 12 тысяч лет. Изначально при помощи такой технологии из бронзы изготавливались украшения и простейшие орудия труда. С течением времени данная технология совершенствовалась, и сегодня она представляет собой метод, при помощи которого создают множество уникальных изделий из данного сплава.

Современный уровень развития литья из бронзы позволяет получать из данного сплава меди различные предметы не только в производственных, но и в домашних условиях.

Благодаря изобретению бронзы, а также развитию технологий ее обработки, основной из которых является литье, мы и сегодня можем наслаждаться видом произведений искусства, которые были созданы мастерами еще в Средние века и в античные времена.

Старинный бронзовый набор письменных принадлежностей

Наибольшую популярность бронзовое литье, а также литье латуни – еще одного сплава, основу которого составляет медь, приобрело в эпоху классицизма и европейского барокко. Именно в те времена люди научились использовать эти материалы для того, чтобы создавать уникальные интерьерные элементы и декор.

Такие сплавы, созданные на основе меди, и сегодня активно применяются при изготовлении:

  • предметов, служащих для оформления интерьера;
  • ворот и заборов, выполняющих не только декоративную, но и защитную функцию;
  • скульптурных композиций и сувенирной продукции;
  • барельефов и элементов оформления осветительных приборов – люстр и бра;
  • элементов лестничных конструкций и входных групп.

Литьё из бронзы для изготовления рукоятей ножей

Многие из таких изделий, не отличающихся большими габаритами и сложностью форм, можно изготавливать из бронзы и латуни не только в производственных, но и в домашних условиях.

Этапы художественного литья из бронзы

Для того чтобы качественно выполнить литье из такого металла, как бронза, необходимо придерживаться определенной последовательности действий. В первую очередь следует отразить в эскизе форму изделия, которое планируется отлить из бронзы.

На базе эскиза, над созданием которого на современных предприятиях работают профессиональные художники и дизайнеры, специалисты создают чертеж, в котором точно отражены все размеры будущей отливки.

Именно чертеж является базой для изготовления точной модели, которую используют для производства литейной формы.

Для создания модели изделия, которое будет в дальнейшем изготавливаться из бронзы методом литья, могут использоваться различные материалы, в частности:

  • слоновая кость;
  • древесина (при этом преимущество отдается таким сортам данного материала, как сосна, ольха, бук, липа);
  • гипс;
  • различные виды полимерных материалов.

Полости восковой модели будущей статуэтки заполняются глиной, которая будет удаляться после отливки

Чтобы поверхность модели была максимально гладкой, ее грунтуют, шпаклюют и покрывают несколькими слоями лака. При изготовлении литейной модели могут быть использованы не только разные материалы, но и различные конструктивные подходы. Так, модели могут быть:

  • разъемными (это сложные конструкции, состоящие из нескольких составных элементов, которые могут соединяться между собой по плоским или сложным поверхностям);
  • неразъемными (модели монолитного, наиболее простого типа, чаще всего используемые для выполнения литья в домашних условиях);
  • специальными (сюда относятся скелетные или формовочные шаблоны, используемые в тех случаях, когда необходимо сделать литейную форму для изготовления предметов, отличающихся сложной конфигурацией).

Следующим этапом после создания точной модели будущего изделия из бронзы является изготовление литейной формы. Для этого используются специальные приспособления и инвентарь, а основными материалами, которые применяются в этом случае, являются формовочные смеси, созданные на базе глины и тщательно очищенного кварцевого песка.

Наиболее продолжительной стадией литья из бронзы является формовка – изготовление литейной формы

В таком технологическом процессе, как литье, выполняемое из бронзы и любого другого металла, литейная форма играет решающую роль.

Именно в такую форму, внутренняя полость которой должна в точности повторять отливаемое изделие, заливается расплавленный металл, в ней же он и остывает, формируя готовую отливку.

Литейные формы, применяемые как в производственных, так и в домашних условиях, могут быть одно- или многоразовыми, что определяется не только материалом, из которого они изготовлены, но и особенностями их конструктивного исполнения.

Для того чтобы спрессованная и застывшая смесь, из которой изготавливается литейная форма, не разрушилась в тот момент, когда на нее начинает воздействовать расплавленный металл, ее помещают в специальные приспособления, которые называются опоки.

Читайте также:  Лучшие уши для металла

Опоку часто делают из фанеры или древесины

Размер таких опок, которые также могут быть одно- и многоразовыми, целиком и полностью зависит от геометрических параметров будущего изделия. В опоках, которые обычно изготавливают из металла, проходит как создание литейной формы, так и само литье.

Познавательно видео о достоинствах и особенностях художественного литья из бронзы.

Тонкости технологии

Для того чтобы выполнить художественное литье из бронзы или изготовить из данного сплава изделие практического назначения, необходимо в первую очередь получить расплавленный металл.

Для плавки металла применяются различные типы печей: индукционные, дуговые, пламенные и др.

В самом простейшем варианте (при выполнении литья в домашних условиях) для плавки бронзы можно использовать и обычную газовую горелку, расположив ее под специальной емкостью для расплава.

Возможностей небольших печей, которые можно изготовить и самостоятельно, вполне хватает для того, чтобы выполнять в них плавку цветных металлов и их сплавов, к числу которых также относятся латунь и бронза.

Для расплава небольшого количества бронзы нужен огнеупорный кирпич и газовая горелка

Важнейшим этапом литья из бронзы является заполнение расплавленным металлом литейной формы. Несмотря на что, что такая заливка длится всего 1–2 минуты, правильность ее выполнения напрямую влияет на качественные характеристики готового изделия. Итогом неправильно выполненной заливки могут стать такие дефекты, как:

  • спаи;
  • пригары;
  • шлаковые раковины;
  • недоливы.

На этих бронзовых отливках раковины образовались вследствие плохой очистки тиглей перед заливкой

При литье латунных и бронзовых изделий небольшого размера разливка расплавленного металла осуществляется не из самого тигля, в котором он нагревался, а при помощи специального приспособления, используемого в качестве ручного ковша или ложки.

Металлу, который уже залит в литейную форму, необходимо дать остыть до требуемой температуры, которая, в зависимости от марки используемого сплава, может варьироваться.

Порядок извлечения готового изделия из формы зависит от того, какого она типа – одноразовая или многоразовая. В первом случае ее просто разбивают молотком, а отливку извлекают при помощи клещей.

Многоразовые формы, соответственно, разбивать не надо: их просто размыкают по соединяемой поверхности и аккуратно извлекают из них отливку.

Только что извлеченную отливку необходимо доработать. Заключается такая доработка в том, что с поверхности изделия удаляются литники, выпоры, прибыли и заливы, образовавшиеся в процессе выполнения литья. Такая операция, которую можно выполнять при помощи различного механического инструмента, называется обрубкой.

Придание отлитому изделию привлекательного внешнего вида

Изделие, которое только что извлекли из литейной формы, выглядит достаточно непрезентабельно. На его поверхности может остаться пригоревшая формовочная смесь и обнаруживаются другие поверхностные дефекты.

Первым этапом приведения отлитого из бронзы предмета в нормальное состояние является его очистка.

Для выполнения такой процедуры используются металлические щетки или шлифовальные машинки (в качестве рабочего органа на них устанавливается проволочный круг).

Несмотря на то, что латунь и бронза отличаются хорошей текучестью и при выполнении литья хорошо заполняют все углубления в форме, получить на готовом изделии тонкий рисунок практически невозможно.

Чтобы сформировать подобный рисунок, используют такую доводочную операцию, как чеканка. Она выполняется при помощи специального инструмента.

В зависимости от сложности и тонкости рисунка, который необходимо сформировать на поверхности отлитого из бронзы изделия, операция чеканки может занимать различное количество времени.

Ручная чеканка бронзовой статуэтки

Следует иметь в виду, что чеканка – это самый творческий этап процедуры литья, от качества и тщательности ее выполнения напрямую зависит то, как в конечном итоге будет выглядеть изделие. Именно поэтому подходить к выполнению такой операции следует очень ответственно и с максимальной аккуратностью.

В зависимости от задумки мастера, выполняющего литье из бронзы или латуни, а также от требований к декоративности, поверхность отливки может покрываться искусственной патиной, позолотой, серебром, слоем никеля или хрома.

Предметы, которые имеют сложную конструкцию, часто отливают не целиком, а отдельными частями, которые затем необходимо правильно соединить. Выполняется такое соединение при помощи специальных замков, изначально предусмотренных в конструкции.

Для того чтобы не перепутать такие замки и правильно сопоставить их элементы друг с другом, их часто маркируют.

Литье по центробежной технологии

Для производства в заводских условиях изделий из бронзы, к износостойкости которых предъявляются повышенные требования, часто используется такая технология, как центробежное литье. С ее помощью выполняют литье изделий из бронзы, используемых в машиностроении и других отраслях промышленности. Сюда, в частности, относятся:

  • шестерни;
  • элементы червячных соединений;
  • втулки различного назначения;
  • обечайки;
  • втулки;
  • кольца;
  • вкладыши и др.

Технология центробежного литья предполагает, что расплавленная бронза заполняет форму не под действием собственного веса, а под влиянием центробежных сил. Литейные формы помещаются в специальное оборудование. В зависимости от того, в какой плоскости происходит вращение литейных форм, установленных в такое оборудование, оно может быть вертикального или горизонтального типа.

Схема центробежного литья

Оборудование любого типа, используемое для выполнения литья из бронзы по центробежной технологии, имеет следующие конструктивные элементы:

  • тигель, в котором происходит плавка металла;
  • желоб, по которому расплавленный металл подается в литейные формы;
  • изложница;
  • электродвигатель, который используется в качестве главного привода и обеспечивает вращение форм;
  • элементы привода: шкивы, валы, клиноременная передача.

Благодаря особенностям данной технологии, с ее помощью можно выполнять качественное литье изделий из бронзы, отличающихся даже очень сложной конфигурацией. За счет задействования центробежных сил, которые прижимают расплавленный металл к стенкам литейной формы, поверхность отливки отличается повышенной плотностью и, соответственно, высокой износостойкостью.

Естественно, что выполнять литье по такой технологии можно только в производственных условиях и при изготовлении деталей большими сериями, так как в единичном производстве такой метод экономически нецелесообразен.

Бизнес на художественном литье из металла

Художественное литье из бронзы известно с древних времен. Поскольку получаемые изделия пользуются спросом, технология работы с материалом постоянно совершенствуется. Фигуры небольшого размера часто изготавливают в домашних условиях.

Художественное литье — ряд последовательных операций от формирования чертежа отливаемого изделия до проектирования и изготовления литейной формы. Такие конструкции используются не только на предприятиях, но и дома для отливки небольших фигурок.

Литье из бронзы

Общая характеристика металла

Основными составляющим бронзового сплава являются медь и олово. Существует добавки в виде металлов и неметаллов, но они содержатся в небольших количествах. В зависимости от процентного присутствия меди сплав меняет цвет. Он бывает красный, желтый или серо-стальной.

Важной характеристикой бронзового сплава является его пластичность. Вместе с тем материал обладает достаточной твердостью. Учитывая эти качества и изменяя содержание составляющих, получают сплав с разными характеристиками. Один поддается ковке, другой используется как исходный материал для получения отливок.

  Доклад на тему Литье металлов 8 класс физика

Художественное литье «Купина»

Температуры плавления

Важной характеристикой бронзового сплава является температура плавления. Максимальная ее величина достигает 1350 градусов. Она изменяется в зависимости от присутствия добавок, которые повышают тугоплавкость бронзы. Сюда входят алюминий, титан или цинк. При изменении процентного состава легирующих составляющих температура плавления бронзы варьируется в пределах 975–1350 градусов.

Учитывая то, что бронза обладает вязкостью, нагрев ведется до температуры превышающей плавление сплава на 100 градусов.

Технологии литья бронзовых изделий

Для художественного литья из бронзы или латуни на предварительном этапе проводятся следующие работы:

  1. Создается эскиз будущей фигурки, а потом чертеж с размерами.
  2. Используя слоновую кость, гипс или дерево, воссоздается модель будущего бронзового изделия.

Художественное литье из бронзы и латуни состоит из следующих шагов:

  1. На первом этапе идет плавление металла.
  2. Ведется заливка его в формы сроком на 1–2 мин.
  3. После застывания металл достают.

Искусство бронзовой отливки позволяет получать как предметы быта, так и фигурки или статуэтки.

Плавление металла

Литье под давлением

Процесс литья под давлением заключается в подаче расплавленного металла в пространство формы. Источником энергии является пневматическая или гидравлическая система, которая через поршень воздействует на расплавленную бронзу.

Благодаря высокому давлению заполнение литьевой формы происходит в течение 0,1 с. Металл поступает во все уголки, не оставляя свободных карманов. Затем наступает период охлаждения.

Начинается он с наружных объемов и перемещается к центру.

Работа совершается с помощью автоматического оборудования. Полученные тонкостенные изделия отличаются мелкозернистой структурой.

Центробежное литье

В основу такого литья положен принцип центробежной технологии. Заполняемую металлом форму начинают вращать. За счет центробежных сил идет отбрасывание металла к стенкам. Все легкие добавки заполняют центральную часть, отделяясь от изделия. Готовая продукция получается без вредных примесей.

Сложные конструкции форм позволяют получать отливки не только в виде тел вращения. Для этого в форму устанавливаются дополнительные штыри, которые являются осями бокового орнамента основного изделия.

Художественное литье

Художественное литье позволяет изготавливать из бронзы предметы для домашнего интерьера. Сюда относятся светильники, бра и скульптуры.

В некоторых случаях готовая продукция состоит из нескольких отливок, которые соединяются в одно целое. Все компоненты после извлечения из формы подвергаются чистке. С целью придания товарного вида проводится никелирование или хромирование.

Художественная обработка металла. Закрепление камней в изделиях и художественное литье

  • Различают несколько способов закрепления камней и изделии: закрепки крапанновые, гризантные, гладкие, корнеровые, штрихами и некоторые другие.
  • Место, в которое крепится камень, называется кастом (оправой).
  • Каст должен прочно и длительно удерживать камень, подчеркивать его красоту, служить связующим звеном между металлической частью изделия и камнем.
  • Из основных видов закрепок наиболее распространенной является закрепка крапанами.
  • Крапана напоминают лапки, концы которых загибаются и со всех сторон охватывают камень.
  • При гризантной закрепке верхняя часть каста плотно обжимается и ободок металла вокруг камня отделывается мелкой насечкой, называемой гризантом.
Читайте также:  Материал для черного металла

При гладкой закрепке камень крепят в каст и без каста в высверленном гнезде. Края каста или гнезда заполировывают гладилом, и камень прочно удерживается в изделии.

При конеровой закрепке закрепление камня в шинке (ободке) кольца вынимают металл или высверливают гнездо, по краю которого специальным резцом надвигают стружку металла к закрепляемому камню и затем накатывают из этой стружки корнера, которые и закрепляют камень в касте.

Штриховую закрепку выполняют в кольцах и других ювелирных украшениях. Этот вид закрепки осуществляют путем поднятия из тела оправы с помощью резца тонкой стружки, которая и удерживает в касте камень.

Вставки из недорогих камней с граненых стекол закрепляют также клеем. После закрепления камней в оправе проверяют надежность их крепления, а затем изделия еще раз полируют на круге из шерсти.

Особенности производства художественных изделий из металла

Существует множество различных ручных и механических способов художественной обработки металлов. Они обладают различными свойствами и качествами. Одни способы являются очень древними, но не потерявшими своей ценности и в наши дни, например, гравирование, дифовка, литье, филигрань и т.п.

Они, как и прежде, основаны на приемах ручной художественной обработки. Приемы эти трудоемки, малопроизводительны, требуют известного мастерства и применимы для уникальных произведений, например чеканка, насечка и т.д.

Другие способы возникли сравнительно недавно на основе новых научных открытий и развития техники – гальванопластика, новейшие виды литья, электрохимические способы обработки и т.д.

Выбирая ту или иную технологию для воплощения своего художественного замысла, мастер должен, кроме экономической эффективности, учитывать особенности различных способов обработки, влияющих, как на сам процесс формообразования изделий, так и на его эстетическую сторону.

  1. Следует учитывать, что художественное изделие, выполненное той или иной технологией, приобретает присущие ей определенные черты и характерные особенности.
  2. Так, детали, выточенные на токарном станке, отличаются точностью, четкостью форм, а кованые или дифованые – мягкостью и пластичностью.
  3. Обработка резанием позволяет получать острые углы и четкие грани, а листовая штамповка постоянно связана с необходимостью применять изгибание только по радиусам, хотя и минимальным.

  Как изготовить своими руками кованые декоративные элементы?

Поэтому уже при проектировании художественных изделий мастер должен учитывать специфические особенности материала и способы его обработки, так как существует определенная взаимозависимость между материалом и его обработкой.

Некоторые металлы и сплавы хорошо обрабатываются многими способами. Например, золото и серебро можно и отливать, и ковать, они хорошо режутся и обрабатываются давлением.

Однако имеются металлы, технологические свойства которых довольно ограничены.

Например, чугун хорошо отливается и режется, но в силу своей хрупкости он не обрабатывается давлением (ковкой, штамповкой и др.).

Наоборот, красная медь плохо отливается и режется, но хорошо обрабатывается ковкой, штамповкой, чеканкой.

Художественное литье

Литье является одним и самых древних способов обработки металлов путем заливки расплавленного металла в специальные формы. Археологические раскопки подтверждают, что уже за 5000 тысяч лет до нашей эры люди умели отливать металл. Памятники античной греческой и римской культуры являются весьма совершенными образцами литейного дела.

В древней Руси литье было известно с периода скифской культуры. В раскопках обнаружены не только прекрасные ажурные отливки из золота и серебра, но и большое количество медных и бронзовых отливок, представляющих ювелирные и культовые изделия, а также и орудия производства литейщиков – печи и горны, в которых плавили металл, а также каменные формы для отливки.

Для исполнения художественных работ в технике литья могут применяться самые разные металлы и их сплавы. Для дорогих, уникальных изделий прежде и теперь используют золото, серебро, бронзу.

  • https://youtu.be/cWCa-DMw63M
  • Художественное качество работы, выполняемой способом литья, зависит прежде всего от качества модели, по которой делается форма для литья.
  • Сам процесс литья составляет в значительной степени техническую работу, но он требует высокой квалификации, выполняющих ее мастеров.
  • Более того, мастеру приходилось дорабатывать отливку: зачищать швы на месте стыкования формы, снимать остатки литников (место, откуда шел в форму расплавленный металл), подчеканивать форму отдельных деталей.
  • В связи с этим и сама отливка выполняется по-разному.

Замечательным мастером был Андрей Чохов, отливавший колокола и пушки. Более полувека он проработал литейщиком и воспитал большое количество учеников.

https://www.youtube.com/watch?v=jgzSJPhY590

Основным его произведением является “Царь-пушка” весом 40 т, представляющая собой образец художественного бронзового литья 16 века.

Не менее высоким образцом художественного литья является огромный “Царь-колокол”, также отлитый из колокольной бронзы в 1735 году И.Ф. Моториным и его сыном Михаилом. Вес колокола достигает 200 т.

С конца 17 века начинает развиваться художественное статуарное литье. Одним из первых крупных литейщиков из бронзы и скульпторов был Карло Растрелли, приглашенный Петром I для работы в России.

Наиболее значительными его работами являются бронзовый бюст Петра I и статуя императрицы Анны, которую отливали русские мастера, а также Конная статуя Петра I, отлитая после смерти Растрелли литейщиком Мартелли и установленная в Петербурге.

Огромное влияние на развитие статуарного литья по восковой модели оказал Э.М. Фальконе, создавший “Медного всадника”, над которым проработал 12 лет.

Талантливым бронзолитейщиком был скульптор П.К. Клодт, который довел до совершенства сложнейшую технологию отливки крупных фигур по восковым фигурам. Отлитая им статуя Николая I представляет собой шедевр литейного искусства.

Художественные отливки уральских заводов получили мировое признание. Они славятся камерной чугунной скульптурой, включая и тончайшее ажурное, почти ювелирное литье, создавая миниатюрные цепочки, каждое звено которых едва превышает в длину 3 мм и весит всего 0,5 грамма.

В дальнейшем для художественного литья характерна механизация литейного производства, освоение новой техники, внедрение новейших технологий литья, таких, как кокильное, оболочковое, центробежное и другие. На новой основе начали развиваться и старые способы литья.

В настоящее время имеются различные способы литья, которые позволяют отливать изделия различных размеров и веса – от нескольких граммов драгоценного металла в ювелирном деле до крупных статуй и памятников из чугуна и бронзы.

В области производства художественных изделий применяют такие способы литья, как центробежное литье, литье под давлением, в постоянные металлические формы, в оболочковые формы, в земляные формы, по выплавленным моделям.

Литье в земляные формы

Одним из древнейших способов литья, который не утратил значения и в наши дни является литье в земляные формы.

Процесс получения отливки этим способом заключается в том, что по модели или по шаблону из формовочной земли изготовляют литейную форму, которую заливают расплавленным металлом.

При извлечении готовой отливки форма разрушается и для следующей отливки процесс изготовления формы повторяется вновь, т.е. каждая форма служит только один раз.

Модели для приготовления литейных форм представляют собой копии авторского оригинала. Они изготовляются из гипса, дерева, пластмасс или металла в зависимости от тиража.

Гипсовые модели применяются для уникальных отливок или небольших серий, так как при формовке они быстро разрушаются. Чтобы увеличить прочность, их покрывают лаком.

Модели деревянные долговечнее, но от сырой земли они деформируются, коробятся и разбухают. Высыхая, они уменьшаются в размерах и растрескиваются.

Для упрочения деревянных моделей их красят и покрывают водонепроницаемым лаком.

Модели из пластмасс имеют гладкие и чистые поверхности, небольшой вес, водоустойчивость. Но они недостаточно прочны и не выдерживают больших тиражей.

Наиболее прочны и долговечны металлические модели из бронзы, чугуна, алюминия. Наиболее экономичны алюминиевые.

Они легче по весу, не ржавеют, достаточно долговечны.

Модель по размеру обычно делают несколько больше оригинала на величину линейной усадки, чтобы отлитое по ней изделие после усадки соответствовало размерам оригинала или чертежа.

При изготовлении модели учитывают также последующую механическую обработку отливки, поэтому она должна иметь припуск на обработку. Простые модели, цельные, например, модель невысокого барельефа, т.е. изделие, на поверхности которого нет поднутрений и выступов, которые мешали бы снятию формы.

При отливке более сложных по конфигурации изделий применяют разъемные модели, а также модели с отъемными частями. Такие модели изготовляют разрезанными на две более или менее равные части в соответствии с линией разъема опок.

Обе половинки соединяются между собой шипами, плотно входящими в соответствующие гнезда на другой половине модели.

При формовке каждая часть модели извлекается из формы отдельно, чем существенно облегчает процесс формовки.

При отливке изделий с выступающими частями все детали, которые мешают извлечению модели из формы, делаются съемными. В начале формовки модель собирается, при этом все съемные детали закрепляются на ней при помощи специальных шипов, шпилек, винтов и т.п., а после того, как модель заформована, крепежные детали удаляются и модель беспрепятственно извлекают из формы.

  1. При этом отъемные части остаются в форме, потом их вынимают, каждую отдельно.
  2. Модели для пустотелых отливок …
  3. конец ознакомительного фрагмента

Источник: https://iknigi.net/avtor-ilya-melnikov/60643-hudozhestvennaya-obrabotka-metalla-zakreplenie-kamney-v-izdeliyah-i-hudozhestvennoe-lite-ilya-melnikov/read/page-1.html

Особенности работы с бронзой в домашних условиях

При литье бронзы в домашних условиях заранее подготавливается помещение с соблюдением техники противопожарной безопасности. Требуется наличие вентиляции.

Для этого используются индукционные или дуговые печи. Также в качестве источника разогрева можно использовать газовую горелку или паяльную лампу. Если устанавливается глиняная печь, то подготавливается горн, уголь и щипцы.

Этапы художественного литья из бронзы

Литая статуэтка из бронзы

Перед началом процесса литья бронзовых изделий производится изготовление литейной формы. Состоит оно из следующих этапов:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector