Литье меди в домашних условиях

Литье меди в домашних условиях

Литье меди в домашних условиях

Медь хорошо проводит электроток, что позволяет использовать ее в электрике и промышленном оборудовании. Она также очень пластична и отлично обрабатывается шлифовальным и резным оборудованием.

Изделия из этого металла получили широкое распространение не только на производстве, но и в быту.

Поэтому многие мастера задумываются, как расплавить медь в домашних условиях и сделать из нее что-нибудь полезное.

Основные характеристики металла

В земле данный цветмет залегает в виде руды. Его запасы имеются в России, Казахстане, Южной Америке.

Из-за оксидной пленки металл имеет рыжевато-желтый оттенок. К тому же, оксид не только дает интересный цвет, но и усиливает антикоррозийные качества металла.

Без оксидной пленки материал окрашен в светло-желтый тон.

Температура плавления чистой меди составляет 1082°C, для сплавов этот показатель колеблется в пределах 930–1100°C. Это не слишком большое значение, которого достаточно, чтобы расплавить медь в домашних условиях.

Характеристики данного металла следующие:

  • медь хорошо отдает тепло, этот показатель составляет 390 Дж/кг;
  • плотность – 8,93 х 103 кг/м²;
  • в процессе кипения металла при t = 2595°C происходит выделение углерода;
  • удельное сопротивление при температуре от 20 до 100°C составляет 1,78*10 Ом/м.

Температура плавления бронзы ниже, чем у меди, из-за имеющегося в его составе олова – 960–1050°C. Сплав данного металла с цинком плавится при температуре от 900°C. Это позволяет плавить его с помощью несложных нагревающих устройств.

График плавления

График плавления металла состоит из пяти ступеней:

Температура плавления разных веществ

  • Первая ступень – при t = 20–100°C материал сохраняет твердое состояние. Следующее нагревание способствует удалению оксидной пленки, и медь изменяет свой цвет.
  • Вторая ступень – при t = 1082°C металл переходит в жидкое состояние, его цвет становится белым. В этот период разрушается кристаллическая решетка материала.
  • Третья ступень – при t = 2595°C цветмет начинает кипеть, выделяя углерод.
  • Четвертая ступень – нагревание прекращается, металл остывает, а пиковая температура постепенно снижается.
  • Пятая ступень – материал возвращается в твердое состояние, и металл остывает окончательно.

Выбирая лом для вторичной переработки, необходимо учесть, что чистая медь применяется в электротехнических приборах. Бронзовые или латунные сплавы, из которых сделаны многие старинные вещи, зачастую содержат в себе ядовитые вещества. Поэтому работая с ними, следует соблюдать меры предосторожности.

Методы, используемые для плавления меди дома

Плавка меди в домашних условиях возможна несколькими способами. Для этого понадобятся определенные инструменты:

  • сырье;
  • жаропрочный тигель;
  • огнеупорная подставка;
  • проволочный крюк;
  • щипцы для извлечения горячего тигля;
  • средства защиты: очки, костюм, перчатки.

Плавление меди дома и на производстве происходит одинаково. Этого добиваются следующими методами:

  • с помощью муфельной печи;
  • с использованием кислородного пламени;
  • горном;
  • паяльной лампой;
  • плавлением в микроволновой печи.

Процесс плавления меди в домашних условиях

С помощью муфельной печи

Литье меди с помощью муфельной печи — довольно простой и удобный метод. Медное сырье измельчают на части, чтобы они быстрее расплавились.

Готовый материал кладут в графитовый тигель и помещают в разогретую печь. Форма для литья должна иметь большую температуру плавления, чем цветмет.

Когда сырье станет жидким, тигель с помощью щипцов извлекают из печи. Крюком с поверхности металла убирают оксидную пленку. Затем жидкость наливают в заранее подготовленную форму.

Из чего состоит муфельная печь

Газовая горелка или паяльная лампа

Специальную печь может заменить газовая горелка или паяльная лампа. Ее размещают под дном емкости с металлом и следят, чтобы пламя охватывало днище полностью.

При использовании данного метода материал быстро окисляется, поэтому, чтобы не образовалась толстая оксидная пленка, сверху сырье присыпают частицами древесного угля.

Для плавления легкоплавких сплавов из латуни или бронзы вполне достаточно газовой горелки или паяльной лампы.

Горн

Расплавить медь можно с помощью горна. Для этого тигель с измельченным сырьем размещают на раскаленном древесном угле.

Чтобы ускорить плавление, используют домашний пылесос, включенный в режиме выдувания. Труба должна иметь металлический зауженный наконечник, так как под воздействием высокой температуры пластик расплавится.

Такой метод подойдет для тех, кто регулярно занимается плавлением меди дома.

Чтобы повысить температуру, следует вдувать в горн больше воздуха.

Чертеж передвижного горна

Микроволновая печь

Поможет расплавить медь в домашних условиях мощная микроволновая печь. Для этого убирают вращающуюся тарелку.

Чтобы сохранить работоспособность внутренних деталей техники, необходимо поместить тигель в жаропрочный материал, например, обложить огнеупорными кирпичами.

Читайте также  Как паять скрутку медных проводов?

Плавка металлов в микроволновке

по теме: Плавка меди в микроволновке

Источник: https://SpecNavigator.ru/strojka/svarochnye-raboty/metody-plai-medi.html

Плавка меди в домашних условиях: температура, инструменты, правила

Ювелирные изделия, другие предметы из меди или с элементами меди получили широкое распространение во всем мире. Найти ее у себя дома, в металлоломе не составит труда.

Применений для этого металла масса. Нередко, чтобы добиться поставленной цели необходимо расплавить медь, причем сделать это в домашних условиях.

Процедура довольна проста, если знать ее характеристики и температуру плавления.

Характеристики

Медь относится к одному из первых металлов, который люди начали получать и использовать для дальнейшей переработки.

Изделия из сплава или чистой меди применялись еще до нашей эры.

Такой спрос появился в результате легкой обработке обычными методами, а также простоте плавления и литья.

Материал имеет характерный красно-желтый оттенок, а за счет мягкости, можно легко деформировать, переплавлять, обрабатывать и делать разные предметы. Поверхность при контакте с кислородом начинает образовывать оксидную пленку, что и дает красивый оттенок.

Очень значимая характеристика – электро и теплопроводность материала, которые имеют второе место среди всех видов металлов, на первом месте стоит серебро. Эти характеристики дали возможность применять ее в электрической сфере, а также для быстрого отвода тепла.

Температура плавления

Плавление – процесс, при котором металл переходит из твердой формы в жидкое состояние.

Для каждого материала есть своя температура плавления, под которой можно получить жидкое состояние.

Большую роль в выплавке отыгрывает наличие присутствующих примесей.

Сам металл начинает плавиться от 1083 градусов. Если в составе содержится олово, то температура сокращается, и будет колебаться от 930 до 1140 градусов.

Подобная разница температуры именно за счет наличия в составе олова.

Если включен цинк, то растопить сплав получится в температурном диапазоне 900-1050 градусов.

Данный металл может кипеть при относительно невысокой температуре для металлов. Она составляет 2560 градусов, во время кипения процесс будет аналогичным другим жидкостям в таком состоянии. Литьё начинает пузыриться, выделяется газ.

https://www..com/watch?v=5l0ZlXDYHOI

Чтобы знать, как плавить материал дома, нужно изучить пошаговую инструкцию и различные варианты процедуры, описанные ниже.

Пошаговая инструкция по плавлению

Чтобы переплавить медь в домашних условиях, нужно сделать температуру немного выше, чем та при которой она будет плавиться. В данном случае не получится использовать банку и костер или подобные методы. Результата не будет.

Рекомендуется использовать доменную печь, причем важно, чтобы была возможность регулировать жар.

Можно сделать печь для плавки своими руками из обычных материалов.

Точную схему и принцип действия можно использовать на разных форумах, посмотреть видео в пошаговыми инструкциями.

Для создания печи часто используются старые огнетушители.

Если выбрать такой метод, то надо срезать верхнюю часть и сделать крышку, которая будет закрываться.

Дополнительно обрабатывается внутреннее пространство глиной, монтируется нагревательный элемент.

Выплавка должна проводиться в такой емкости, которая сама не будет от высокой температуры плавиться и деформироваться, соответственно способная выдержать более 1100 градусов. Дополнительно переплавка медных изделий требует создания азотной среды, если ее не будет, то материал испортится.

Источник: https://steelfactoryrus.com/lite-medi-v-domashnih-usloviyah/

Методы с использованием химических реактивов

Одним из наиболее распространенных методов является использование серной печени. Ее можно приобрести в магазине или приготовить в домашних условиях. Для этого смешивают порошковую серу с хлористым калием в соотношении 1:2 и ставят на огонь в жестяной банке. Спустя несколько минут, порошок расплавится и, спустя 15 минут, спечется, цвет его при этом станет темно-бурым. Этот процесс может сопровождаться пламенем, сбивать которое нет необходимости.

Первый метод, в котором используют серную печень для чернения меди, выглядит следующим образом: 10–20 грамм порошка растворяют в одном литре воды либо же два-три грамма, если необходимо получить не интенсивную окраску. Медное изделие опускается в раствор до изменения цвета, потом достается, промывается и высушивается. Цвет получается коричнево-серым и его оттенки.

Практически черный цвет изделия получают методом нагревания, после обработки в растворе серной печени с водой и добавлением нашатырного спирта. Спирт необходимо добавлять в насыщенный раствор до тех пор, пока он не станет прозрачно-синим. Опускается в раствор монета или украшение из меди, а после нагревается, пока не почернеет.

Еще один метод получения черно-коричневого цвета заключается в следующем. На изделие наносится хлористая платина, например, смачивается с помощью кисточки. В случае если раствор не имеет кислой реакции, в него добавляется соляная кислота.

Красно-коричневую патину можно получить с помощью смеси один к одному медного купороса и хлористого цинка. Смесь порошков необходимо будет смешать в таком же количестве воды и опустить туда медное изделие на несколько минут.

Патинирование меди сернистым аммонием дает черный цвет. Вещество (20 г) разбавляют в литре воды. Можно как опустить изделие в раствор, так и нанести его кистью. Происходит реакция на поверхности, результатом которой является образование сульфида меди. Если нагреть пластинку перед патинированием, то в зависимости от температуры, можно регулировать оттенок получаемого цвета.

Читайте также  Отбортовщик для медных труб своими руками

Черненое медное изделие

Еще одним способом получения черного цвета является прогревание при высокой температуре монеты или украшения в растворе персульфата аммония (9,25 г/л) и едкого натра (50 г/л). Температура должна составлять 90–95 градусов, время прогревания — 5–25 минут. Повторить два-три раза до достижения необходимого эффекта.

Светло-коричневую патину можно получить, если покрыть изделие следующим раствором:

  • 124 г/л дихромата натрия;
  • 15,5 г/л азотной кислоты (1,4);
  • 4,65 г/л соляной кислоты (1,192);
  • 3–5 г/л 18 % раствора сульфида аммония.

Нанести кистью только что приготовленный раствор, подержать четыре-пять часов, смыть и просушить. Процедуру необходимо повторять трижды.

Зеленого цвета патину получают двумя основными методами:

  • Используя губку, медную поверхность смазывают раствором азотнокислой меди в низкой концентрации с добавлением поваренной соли. После высыхания смазывают ее раствором, содержащим: 94 % столового уксуса, 5 % аммиака, 1 % щавелевокислого калия. После просыхания смазывают сначала первым, а потом и вторым раствором повторно. Процедуру проводят до тех пор, пока медь не обретет желаемый цвет. По окончании окрашивания поверхность растирают щетками.
  • Во втором методе поверхность медного изделия несколько раз натирают олеиновой кислотой. Это дает темно-зеленое вещество на поверхности — олеиновую медь. Со временем оттенок меняется на светло-зеленый, так как под воздействием влаги и кислорода олеиновая медь преобразуется в углекислую. Золотисто-коричневого цвета патину дает раствор пяти грамм марганцовки и 50 грамм медного купороса. Разводить в одном литре воды и нагревать до температуры 70–80 градусов. Опустить изделие и держать до получения нужного цвета.

Для получения покрытия с высокой износостойкостью, защищающее металл от коррозии, на литр воды берут в граммах: 50–70 бертолетовой соли, 40–50 нитрата меди, 80–100 хлорида аммония. Изделие кладут в ванну с подогретым раствором на 10–15 минут. Цвет получается от коричневого до оливкового.

Можно получить удивительной красоты золотистую патину. Для этого на литр воды берут 0,6 грамма сульфида меди, 180 г молочного сахара и столько же едкого натра. Водные растворы последних двух компонентов готовят отдельно и только потом смешивают. Сульфид меди добавляют только после кипячения смеси. В подогретый до 90 градусов раствор кладут изделие на четверть часа.

Получение патины с помощью яйца

Патину черно-коричневого цвета можно получить с помощью вареного яйца. Эффект заключается во взаимодействии поверхности металла с серой, которая выделяется в желтке при высоких температурах. Чтобы сделать это, необходимо сперва отварить яйца, а только после добавить в воду медное изделие. В зависимости от размеров изделия потребуется разное количество яиц.

Еще один вариант. После того как яйца сварятся вкрутую (10 минут), их необходимо вынуть из воды и охладить. Почищенные яйца измельчаются и кладутся в емкость с широким дном, также туда помещается и медь. Емкость закрывается на 20–30 минут или более, в зависимости от того, какой цвет вы хотите получить: за более длительное время изделие станет темнее. Основные достоинства такого метода — простота и доступность. Главным недостатком является то, что эффект, скорее всего, не будет долгосрочным и покрытие сойдет.

Патина обладает прекрасными свойствами. Например, в нумизматике стоимость изделия зависит от того, насколько равномерной она является. Искусственное покрытие натурального не заменит.

Если патина имеет однородную структуру и равномерно покрывает поверхность, то ее на изделии лучше сохранить. В особенности это относится к антиквариату и монетам. Чтобы верхний слой не повредился, необходимо ухаживать за изделием и обращаться с ним особо аккуратно. Не следует производить чистку абразивными средствами и инструментами. И лучше не трогать руками изделие.

Но если она имеет сколы, пятна, некрасиво выглядит или неоднородная, то такие методы вполне сойдут. Если вы хотите чтобы патина легла ровно, то старый слой необходимо очистить до металлического блеска.

Источник: https://respect-kovka.com/lite-medi-v-domashnih-usloviyah/

Литье меди

Литье меди в домашних условиях

Медь — один из первых металлов, освоенных человечеством.

Медь

Благодаря низкой температуре плавления и высокой пластичности она не теряет своей популярности уже пятое тысячелетие. Красный металл широко используется как в промышленности, так и в домашних условиях для изготовления украшений, поделок и деталей путем литья из меди.

В промышленных условиях используются такие технологии, как

Литье меди

  • Литье меди в формы
  • Порошковая металлургия
  • Гальваническое нанесение покрытия
  • Горячий и холодный прокат
  • Штамповка из листов
  • Волочение проволоки
  • Механическая обработка

Они требуют сложного и дорогого профессионального оборудования, высокой квалификации персонала и сопровождаются высокими энергозатратами.

Проволочное волочение меди

В домашних условиях небольшой мастерской применяются простые технологии, во многом повторяющие приемы работы мастеров медного века. Это медное литье и волочение проволоки, а также ковка и чеканка. Несмотря на простоту и древность технологических приемов, домашние мастера достигают высокого качества изделий. Достаточная точность литья обеспечивается тщательным изготовлением формы.

Характеристики меди

Медь — это металл с относительно низкой температурой плавления (1083С), плотностью 8 г/см3  и высокой пластичностью. Она встречается в природе в виде самородков. Благодаря этим качествам она стала первым металлом, освоенным человечеством. Археологи находят инструменты и оружие,  в захоронениях, датируемых III тысячелетием до н.э. Скорее всего, человечество освоило медное литье еще раньше, в конце каменного века.

Читайте также  Как почистить медь от зеленого налета?

Основные свойства металлов подгруппы меди

Латинское название металла- Cuprum связывают с названием острова Кипр, известного античного центра производства бронзовых изделий. Сплавы на основе меди — бронза и латунь обладают высокой прочностью и меньше подвержены окислению. Бронза широко применялась как основной металл человечества вплоть до освоения массовых технологий производства стали.

Медь обладает отличной электро- и теплопроводностью. Это обуславливает ее широкое использование в электротехнике и теплотехнике.

Кроме того, медь обладает выраженными бактерицидными свойствами.

Оборудование для плавки и литья меди

Для литья меди в  домашних условиях не требуется особо сложного или дорого оборудования. Приобрести его или изготовить самостоятельно вполне по плечу домашнему мастеру.

Потребуется

  • Тигли — цилиндрические открытые сосуды.

Примеры графитовых тигелей

  • Стальные щипцы для снятия и постановки тигля в печь.
  • Муфельная печь или газовая горелка.
  • Стальной крюк для снятия корки из окислов с поверхности расплава.
  • Форма для литья.

Прежде всего, нужно расплавить медь. Чем лучше будет измельчено исходное сырье, тем быстрее произойдет расплав. Плавление будет происходить в тигле из керамики или огнеупорной глины. Муфельная печь должна быть оборудована термометром и застекленным оконцем для визуального контроля. Электронная система регулировки и поддержания температуры сделает медное литье проще и обеспечит лучшее качество отливки.

Формы для медного литья делается на основе модели. В зависимости от выбранной технологии  формы бывают одноразовые (из специально отформованной в опалубке смеси) и многоразовые — стальные кокили. В последнее время получили распространение формы из высокотемпературного силикона.

В домашних условиях чаще применяют одноразовые формы. Модель изготовляют из воска или специальных сортов пластилина. Модель полностью повторяет пространственную конфигурацию будущего изделия. При заливке в форму горячего расплава воск плавится и вытесняется металлом, занимающим его место и повторяющим все детали рельефа формы. Такая  форма называется выплавляемой.

Выжигаемая форма для литья меди

Существуют также выжигаемые формы. В них применяется модель, сделанная из горючего материала, например папье-маше. Модель в этом случае сгорает при заливке высокотемпературного расплава, продукты сгорания в виде газов выходят через заливное отверстие.

Применение медного литья

Медное литье применяется для изготовления широкого спектра изделий. В ювелирном деле легендарный металл чаще используют в составе сплавов. В небольших количествах ее добавляют в золотые изделия для повышения их прочности и стойкости к истиранию. Бронза, представляющая собой сплав меди с оловом, используется для создания авторских подвесок, цепочек, колец и сережек.

Ювелирные украшения из меди

Литье из меди применяется также для  изготовления рыболовных блесен уникальной формы. Еще одна сфера применения — создание авторских масштабных моделей техники — кораблей, автомобилей, танков, самолетов и пр. Здесь кроме бронзы используется латунь — сплав с цинком.

Латунь и бронза применяются также для отливки элементов декора помещений, накладок и авторских дверных ручек. Здесь, кроме конструкционных достоинств — прочности, долговечности и внешнего вида, применяются и бактерицидные свойства меди и ее сплавов.

Процесс расплавки меди в домашних условиях

Процесс литья меди в домашних условиях несложен, но требует тщательной подготовки, планирования и четкого соблюдения временных и температурных параметров.

Начинается он с измельчения проволоки или лома и помещения ее в тигель. Одновременно следует включить муфельную печь на прогрев. Чем лучше будет измельчен металл, тем быстрее и эффективнее пройдут и расплав, и отливка. Важно следить за температурой расплава. При превышении температуры расплав начинает активно поглощать кислород воздуха и окисляться, сто ведет к снижению качества отливок. Чтобы снизить влияние кислорода воздуха, поверхность расплава присыпают толченым активированным углем.

https://www.youtube.com/watch?v=5l0ZlXDYHOI

Если муфельная печь недоступна, то тигель можно установить на сварную треногу и нагревать повернутой соплом вверх газовой горелкой.

Важно! Горелка обязательно должна быть надежно закреплена

Можно также сделать печь из шамотных кирпичей и стальной решетки, на которой будет рассыпан уголь. Такую печь необходимо обдувать мощным вентилятором или пылесосом.

После того как металл расплавился, нужно надежно захватить тигель щипцами и извлечь из печи, поставив на огнеупорное основание.

Используя стальной крюк, нужно сдвинуть к стенке образовавшуюся на поверхности расплава пленку из окислов, и, не допуская его остывания, тонкой струйкой вылить в отверстие формы. Если используется выплавляемая форма, следите за тем, чтобы струя наливаемого металла давала возможность для выхода материала модели.

Обязательно дайте отливке полностью остыть перед тем, как будете разбирать форму, очищать и дорабатывать изделие.

Важно! Обязательно использование защитных очков и перчаток с крагами. Не забудьте проверить наличие и работоспособность огнетушителя, пригодного для тушения электроустановок под напряжением.

Пусть ваше  литье будет удачным, и медная отливка, изготовленная  в домашних условиях, порадует вас и ваших заказчиков!

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/litejjnoe-proizvodstvo/lite-medi.html