Что такое чеканка по металлу


Искусство чеканки по металлу

Чеканка представляет собой способ художественной обработки металла, при котором на заготовку наносят изображение в виде неглубокого рельефа, выполненное с помощью специальных инструментов, имеющих наконечники различной формы.

Искусство чеканки было известно человечеству с древнейших времен, когда искусные мастера делали удивительно красивые чеканные браслеты, чаши, подносы, а также пояса из чеканных пластин. Но постепенно чеканку заменили другими, более простыми в изготовлении изделиями. И только в середине XX века началось возрождение этого старинного декоративно — прикладного искусства.

 

Чеканка по металлу

 

Технология выполнения чеканки состоит в нанесении рисунка или надписи путем выбивания заданного изображения на металлической пластине. До наших дней сохранились удивительно красивые изделия древних мастеров, которые заложили основы оригинальной техники чеканки.

На сегодняшний день чеканка представляет собой обширный раздел художественной обработки металлов, в который входит изготовление разнообразных изделий: от круглых фигурных композиций до рельефных орнаментов на плоскости; от линейных графических рисунков до трехмерных объемных скульптурных изделий.

Чеканка по металлу считается самым сложным видом чеканного искусства, так как в процессе работы с металлическим листом возникает необходимость создания рисунка и рельефа. При этом нужно обязательно учитывать фактуру и особенности свойств каждого металла и знать качественные характеристики всех используемых материалов.

 

Медная чеканка

 

Материалы

Раньше для изготовления чеканных изделий чаще всего использовали драгоценные металлы — золото и серебро. На сегодняшний день мастера отдают предпочтение более дешевым и доступным видам металлов.

Среди самых распространенных материалов, которые используются для изготовления чеканки, можно назвать следующие:

  • Медь — чеканку выполняют на прокатных металлических листах или пластинах толщиной 0,3 — 1, 5 миллиметров. Чаще всего используют листы меди различных марок. Пластичность меди, ее податливость и легкость в обработке, а также красивые красноватые оттенки в различных вариантах всегда привлекали мастеров. Надо сказать, что медные чеканные изображения всегда выглядят просто потрясающе, и станут настоящим украшением современного интерьера.
  • Красная медь — исключительно пластичный и податливый материал, широко использующийся для изготовления чеканки. Мягкость меди позволяет придавать ей различные формы и наносить фактурные рельефные изображения. Из красной меди можно делать тончайшие листы толщиной не более 0,05 мм. Высокие антикоррозионные свойства позволяют использовать медные чеканки в качестве элементов наружного декора зданий.

 

Медная чеканка

 

  • Латунь — марки Л96, Л90 и Л80. Латунь представляет собой сплав на основе меди с добавлением цинка, массовая доля которого может составлять до 50%. Иногда в сплав добавляют до 10% других компонентов — железа, алюминия, марганца и некоторых других составляющих. Отличительным качеством латуни являются красивые золотисто — желтые оттенки различного тона, благодаря чему мастера широко применяют этот сплав для чеканных работ.

Латунь легко режется, полируется и отлично сваривается разными видами припоев. На латунный лист хорошо наносятся чеканные изображения, хотя она несколько тверже и уступает меди по пластичным качествам.

 

Латунная чеканка » Георгий Победоносец».

 

  • Томпак — разновидность латунного сплава, изготовленного с добавлением цинка ( 3 — 12%). Для томпака характерен красновато — желтый оттенок, который прекрасно смотрится в художественных изделиях. Чаще всего томпак применяется для изготовления значков, юбилейных медалей, качественной бижутерии, а также декоративной посуды, ваз и подсвечников.

 

Памятная медаль » Экспедиция на ледоколе » Владивосток» ( томпак, чеканка).

 

  • Алюминий — в чеканных работах применяется алюминиевая фольга многих марок, длительное время сохраняющая свои пластичные качества. Кроме того, алюминиевые изделия не нужно подвергать термической обработке.

Чистый алюминий и различные сплавы на его основе чеканятся очень легко, однако требуют соблюдения мер предосторожности в процессе отжига. Это обусловлено тем, что для алюминия характерна низкая температура плавления, и тонкие детали изделия могут деформироваться.

 

Панно » Львы» ( художественная чеканка, алюминий, чернение).

 

  • Жесть — используется для первых чеканных работ благодаря простоте обработки и нанесения изображения. Чеканка на жестяных листах доступна даже для новичков.

 

Чеканка на жести

 

  • Черные металлы — представляют собой стали мягких марок, с низким содержанием углерода, из которых путем предварительного отжига и травления получают декопир. Из него можно выполнять различные виды изделий, как крупного рельефа, так и мелкой декоративной фактуры.
  • Кровельное железо — используется для изготовления наиболее простых декоративных изделий. На листовой кровельной стали можно производить чеканку без глубокой вытяжки, делать контурные рисунки с опусканием фона и нанесением фактурных изображений.
  • Нержавеющая сталь — это очень красивый вид современного материала, обладающего повышенными антикоррозионными свойствами. Однако хромоникелевая сталь представляет определенную сложность в художественной обработке  из — за прочности и плотности своей текстуры. Поэтому сталь чеканится трудно. Для изготовления художественной чеканки применяется листовая сталь 0,5 — 0,8 мм толщиной.
  • Никелевые сплавы — в чеканных работах зачастую используются мельхиор и нейзильбер, которые являются сплавами на основе никеля с добавлением меди. Причем, массовая доля меди в них достаточно значительная ( мельхиор содержит 81% меди, а нейзильбер — 65%).

 

Чеканка на нейзильбере

 

Именно поэтому никелевые сплавы пластичны, отлично полируются, легко подвергаются разнообразным видам отделки и принимают различные оттенки в результате воздействия растворов гипосульфита натрия и уксуснокислого свинца.

 

Образец чеканного изделия

 

При умелой обработке поверхности эти дешевые материалы могут приобретать вид то древней патинированной бронзы, то блестящую золотую или искрящуюся серебряную поверхность.

 

Объемная чеканка по металлу

 

Все эти металлы и сплавы при выколотке легко принимают заданную форму и позволяют создать любой задуманный рельеф. При выборе той или иной пластины нужно следить, чтобы она обязательно была качественной. Лист не должен расслаиваться, иметь пузыри, выбоины, пятна и царапины.

 

Чеканка на металле

 

Для выполнения чеканки на смоляных подложках — подушках применяется смола. Чаще всего это искусственная смола — битум, который получают путем перегонки нефти. В зависимости от степени вязкости битум различается по номерам. Для изготовления чеканки используются смолы № 4 и 5.

Для химической обработки поверхности металлической пластины потребуются следующие виды реактивов:

  • Соляная кислота
  • Азотная кислота
  • Серная кислота
  • Поташ
  • Сернокислая медь

Чтобы придать металлу приятный оттенок и сделать его более светлым, используют кварцевый песок и порошок пемзы. Для удаления смолы и протирки чеканной пластины после химической обработки используется машинное масло или керосин.

 

Чеканное изображение на металле

 

Техника чеканки

Что касается особенностей техники нанесения чеканных изображений, то она мало изменилась со времен своего изобретения. Обычно металлический лист кладут на эластичную подложку из свинца или смолы. С обратной стороны мастер с помощью специальных инструментов выбивает молотком общий рисунок фигур, а затем уже по лицевой стороне чеканом наносит контуры и отдельные части рельефа.

 

Панно » Георгий Победоносец» ( 1993 год). Алюминий, латунь, медь, чернение.

 

Обработка готового изделия

Нанесение изображения на металлический лист проводится в несколько этапов, каждый из которых имеет собственные характерные особенности:

I этап — создание эскиза рисунка на листовом металле

II этап — выполнение чеканного изображения

III этап — проведение окончательной отделки

Среди основных видов финишной обработки чеканных изделий можно назвать следующие:

  • Шлифовка — используется для удаления с поверхности готового изделия всевозможных оставшихся неровностей и шероховатостей.
  • Полировка — выполняется для придания чеканному изделию законченного вида, а также для повышения антикоррозионных свойств металла.
  • Патинирование — представляет собой вид обработки чеканного изделия соединениями хлора или серы.
  • Окраска латуни и меди — позволяет окрасить латунную чеканку в желтовато — коричневые тона. Для окрашенной меди будут характерны различные оттенки оранжевого, красного и темно — красного.
  • Эмалирование — представляет собой особый способ окрашивания, который используется для отдельных участков изделия или для маленьких предметов. Эмаль является стеклянным сплавом, который содержит различные цветовые добавки.
  • Оксидирование — способ обработки поверхности чеканки специальными химическими реактивами, с помощью которого изделиям можно придать различную окраску от зеленого до черного оттенка, а также защитить поверхность металла от коррозии.
  • Тауширование — процесс вколачивания в металл тончайших проволочек, которые подчеркивают границы рисунка. Это инкрустация металлического листа другим металлом, более мягким по своей структуре и имеющим меньшую температуру плавления.

 

Образец техники тауширования.

 

Виды чеканки

В процессе изготовления чеканных изделий мастера используют несколько традиционных видов нанесения изображения на металл, среди которых можно назвать следующие:

  • Ажурная чеканка — один из самых красивых и эффектных видов чеканного искусства, которое выглядит как настоящие кружева, выполненные на металле. Сначала с помощью специальных сечек высекается фон изображения, а далее по этим же линиям производится высечка.

При этом получаются тонкие ажурные металлические перегородки, которые требуют особенно осторожного обращения при отжиге, чтобы не расплавить их и не повредить фактуру изделия. Чаще всего ажурная чеканка выполняется на готовых объемных предметах в качестве финишной отделки изделия.

 

Ажурная чеканка по металлу

 

  • Контурная чеканка — контурная художественная чеканка выполняется на плоских металлических листах без предварительного нанесения рельефа. По своим внешним качествам контурная чеканка очень похожа на гравировку, однако отличается тем, что может быть выпуклой и вогнутой.

Контурная чеканка применяется для различных видов работ, однако чаще всего подобная техника используется для декорирования предметов интерьера и создания выразительных орнаментов.

  • Чеканка объемных изделий — этот вид чеканки считается более сложным по сравнению с остальными ввиду того, что изображение наносится не на плоский лист металла, а на объемные предметы различной формы. Но для опытных мастеров — чеканщиков подобная техника не представляет особой сложности.

 

Чеканка объемных изделий

 

  • Рельефная чеканка — тоже считается сложным видом художественной обработки металлов. Сначала делается черновая разметка и выколачиваются общие контуры изображения, а затем изделию придается четкий контурный рельеф, а формы окончательно выравниваются и полируются.

 

Рельефная чеканка

 

Заключительным этапом работы является окончательная прочеканка изделия, которая направлена на создание завершенного вида изделия.

Фон и фактура чеканных поверхностей также играют огромную роль в придании изделию дополнительного блеска. Весьма утонченно смотрится сочетание нескольких орнаментов, выполненных на матовых и гладких поверхностях, а также комбинация других стилистических приемов.

 

Чеканка по металлу

 

Оборудование и рабочее место

В хорошо освещенном помещении небольшой площади устанавливают малогабаритный стол — верстак, на котором можно выполнять работы по художественной обработке металлов.

  • Стол обязательно должен быть устойчивым. Его необходимо установить с таким расчетом, чтобы дневной свет падал слева. Для работы в вечернее время кроме общего освещения должны быть оборудованы дополнительные источники света.

Это может быть настенная или подвесная лампа, установленные на расстоянии 30 — 50 см от рабочей поверхности стола. Таким образом рабочее место будет освещаться ровно и правильно. Глаза мастера не будут уставать, а на поверхности будущего изделия не возникнут резкие тени, мешающие работе.

  • Тиски, точило и другие специальные приспособления размещают в местах, удобных для работы, таким образом, чтобы мастер мог легко до них дотянуться в случае необходимости.
  • Шкаф или стеллаж служат для хранения инструментов, заготовок, моделей, образцов изделий и графических листов.

На рабочем столе инструменты и необходимые в данный момент материалы нужно располагать как можно удобнее, потому что они должны быть всегда под рукой мастера.

Необходимо также помнить о том, чтобы в рабочем помещении всегда был чистый и свежий воздух, поэтому в комнате нужно периодически производить влажную уборку, протирать пыль, выбрасывать ненужные отходы, чтобы не загромождать рабочую зону.

Также нужно соблюдать правила техники безопасности во время работы с различными режущими инструментами и механическим оборудованием.

Для выполнения чеканных работ потребуется и специальное оборудование:

  • Небольшой котел для варки смолы
  • Два брезентовых мешка размером 50 х 50 см, наполненных хорошо просеянным и просушенным песком
  • Ванночка для отбеливающих растворов
  • Ящик с древесными опилками для сушки металлических пластин
  • Электроплита для разогрева смолы
  • Паяльная лампа для прокаливания пластин
  • Кузнечные щипцы для захвата обжигаемой металлической пластины
  • Ножницы для резки металла
  • Слесарный лобзик ( для выполнения ажурных чеканных работ)
  • Резиновые перчатки для работы с химическими реактивами
  • Брезентовые рукавицы для работы с разогретыми пластинами
  • Шаберная плита для правки чеканных пластин

Только при наличии всего необходимого для работы оборудования мастер может приступать к изготовлению высокохудожественных чеканных изделий.

 

Художественная чеканка

 

Инструменты для чеканки

Основными инструментами мастера чеканки являются различные чеканы, пуансоны и специальные молотки — металлические или деревянные.

  • Чеканы — это специальные стержни из металла или древесины, имеющие разные размеры и особую обработку нижней части, так называемого боя.

Длина стержня составляет 120 — 180 мм в зависимости от сечения. Металлические стержни обычно утолщены в средней части, а их сечение представляет собой четырехгранник. Подобные чеканы легко держать в руке, ими удобно работать, потому что данные особенности конструкции исключают возникновение вибраций в процессе нанесения ударов по металлической пластине.

  • Штихель — применяется для нанесения линейного рисунка на металлическую пластину. Гравировка штихелем осуществляется напрямую от руки, без ударов молотком.

Штихель можно изготовить из пружины от старого матраса. Для этого отрезают кусок пружины длиной 80 — 100 мм, накаляют на огне, а после распрямляют.

После этого выпрямленные конец опять накаляют на огне, и расплющивают легким молотком — эта часть и будет рабочей частью штихеля. Ей придают вид двугранной или трехгранной пирамидки. Для придания дополнительной прочности штихель можно снова накалить, а затем насадить на него деревянную ручку.

  • Деревянные чеканы — применяются для выполнения крупных и глубоких рельефных изображений. Также они используются для выравнивания фона металлической пластины.

Деревянные чеканы представляют собой четырехгранные брусочки с обработанной рабочей частью, по форме близкой к форме металлических чеканов, но при этом гораздо больших размеров.

  • Металлические молотки — применяются для выколачивания разных форм на металле и для удара по чекану, поэтому головка молотка часто имеет сферическую форму с одной стороны, а с другой — плоские квадратные или округлые очертания.
  • Деревянные молотки — делают из тех же пород древесины, что и чеканы.
  • Ножницы по металлу — нужны для разрезания тонких металлических листов. Ножницы для резания металла более прочные, чем обычные. Однако для небольших листов толщиной 0,2 — 0,4 мм используются медицинские ножницы.
  • Слесарная ножовка — применяется для распиловки металла.
  • Напильники — служат для  изготовления и отделки металлических пластин. Они различаются по величине насечки. Напильники с крупной насечкой — это рашпили, а с маленькой — надфили. С их помощью выполняют различные виды работ по отделке больших и мелких отверстий.
  • Пробойник — это небольшой стержень из стали с закаленным концом. Он потребуется для закрепления пластины на деревянной подложке.
  • Измерительные инструменты — складной метр, стальная линейка, стальной циркуль, кронциркуль, рейсмус и угольник ( металлический или деревянный).

 

Рельеф на металле

 

Стили чеканки

Высокие декоративные свойства чеканных изделий позволяют мастерам — чеканщикам создавать новые уникальные образцы в различных стилях, среди которых можно назвать следующие:

  • Исторический стиль
  • Древнерусский стиль
  • Восточные стиль
  • Грузинский стиль
  • Марокканский стиль
  • Узбекский стиль
  • Современный стиль
  • Модерн и многие другие.

Темы изображений

Тематика чеканных изображений может быть самой разнообразной, и затрагивать самые различные сферы жизни и деятельности человека. Среди наиболее распространенных тем изображений на чеканке можно назвать следующие:

  • Изображение литературных и мифологических героев
  • Жанровые и бытовые сцены из жизни людей
  • Пейзажные зарисовки
  • Сюжеты сказок и легенд
  • Подвиги современных героев
  • Исторические миниатюры, посвященные знаменитым событиям мировой истории
  • Типический портрет и многие другие жанры живописи

Чеканные изделия

Среди всего разнообразия изделий, украшенных чеканным изображением, можно назвать следующие:

  • Картины на металле
  • Элементы декора интерьера
  • Чеканные фрагменты для деревянной мебели
  • Детали автотюнинга
  • Кованные столы с чеканной поверхностью
  • Кровати с элементами чеканки
  • Комоды, украшенные резьбой по дереву  и чеканкой
  • Панно из чеканки
  • Чеканные ширмы и колонны
  • Карнизы с чеканным декором
  • Чеканные подносы
  • Художественные тарелки
  • Камины с декором из чеканки
  • Мангалы с чеканными элементами

Кроме этого, мастера могут нанести чеканное изображение практически на любой предмет, исходя из индивидуальных пожеланий заказчика. Так, индивидуальные изделия авторской чеканки подходят для украшения интерьеров квартир, загородных домов и коттеджей, а также элитных ресторанов и гостиниц.

Что такое литье металла? (с иллюстрациями)

Металлическое литье - это метод обработки металла, при котором расплавленный металл заливают в форму и оставляют для затвердевания перед удалением, чтобы открыть металлическую деталь, которую можно обработать шлифованием, шлифованием и полировкой перед продажей. Это один из старейших методов обработки металла в мире, свидетельства о том, что на археологических раскопках по всему миру находят отливки из металла, иногда демонстрируют очень высокий уровень мастерства. Этот метод по-прежнему используется сегодня во многих отраслях промышленности.

Для создания металлических статуй можно использовать ряд методов литья.

В зависимости от обрабатываемого металла, для изготовления форм для литья металлов можно использовать самые разные материалы. Материал должен быть достаточно прочным и долговечным, чтобы выдерживать воздействие горячего металла, и в то же время быть достаточно пригодным для обработки, чтобы его можно было вырезать или превратить в форму.Дерево, известняк, гипс и керамика использовались для изготовления форм, а неочищенное литье металла выполнялось путем заливки расплавленного металла в формы, сделанные путем выдавливания песка или глины. Многоразовые формы для литья металла защелкиваются, удерживая металл, пока он застывает, а затем разъединяются.

Литье металла - это метод обработки металла, при котором расплавленный металл выливают в форму и дают ему затвердеть.

Некоторые формы изготавливаются путем вырезания формы из воска с высокой степенью детализации, чтобы изделие было максимально законченным. Воск можно вставить во влажный керамический или гипсовый блок из парижского блока, а затем обжечь, оставляя форму формы, пока воск вытекает. Эта техника известна как «литье по выплавляемым моделям», и ее достаточно просто преподавать в художественных классах начальной школы.

Для литья металла людям обычно требуется доступ к литейному цеху, который специально оборудован для работы с горячими металлами. В литейных цехах есть очень горячая печь или камин, известный как кузница, который можно использовать для обработки металла непосредственно для кузнечного дела или для плавки металлов для литья металла.После того, как металл расплавлен, его можно сплавить с другими металлами для придания желаемых свойств, а затем осторожно разлить в формы для литья.

Для работы с разными металлами требуется уникальный уровень навыков, на что указывают термины «бронзовый век», «железный век» и так далее для разных периодов в истории человечества.Некоторые литейные заводы оснащены оборудованием для обработки различных металлов, включая металлы, для работы которых требуется очень высокая температура, в то время как другие являются более грубыми и предназначены для использования с более мягкими металлами, которые легче обрабатывать. Литье по металлу также может выполняться из таких благородных металлов, как серебро и золото, для изготовления литых ювелирных изделий.

.

Объяснение процесса литья металла

Что такое литье металла?

Литье металла - это современный процесс с древними корнями. В процессе литья металла металлические формы формируются путем заливки расплавленного металла в полость формы, где он охлаждается, а затем извлекается из формы. Литье металла, возможно, является самым ранним и самым влиятельным промышленным процессом в истории. Из него изготавливают многие металлические предметы, используемые в нашей повседневной жизни: автомобильные детали, колеса поездов, фонарные столбы, педали школьного автобуса и многое другое.Кроме того, литейные заводы полагаются на вторичную переработку металла как на экономичный источник сырья, значительно сокращая отходы металлолома, который может оказаться на свалках.

История литья металлов

Самая старая известная металлическая отливка - это отливка из медной лягушки. Считается, что она была произведена в 3200 году до нашей эры в Месопотамии, когда медь была широко используемым материалом. Позже, примерно в 2000 году до нашей эры, было обнаружено железо. Но только примерно в 700 г. до н.э. в Китае было освоено первое производство чугуна.Достаточно интересно, что процесс литья металлов из песка также был изобретен в Китае в 645 году до нашей эры.

Тигельный процесс, метод, используемый для производства тонкой или инструментальной стали, появлялся и исчезал в различных местах по всему миру с начала 1-го тысячелетия нашей эры. Эта техника впервые появилась в Индии и Центральной Азии, пока не появилась в Северной Европе около 800 г. н.э., где ее использовали для изготовления мечей викингов. Эта техника не использовалась до 1750 года, когда Бенджамин Хантсман заново изобрел ее в Англии.Хантсман нагревает небольшие кусочки углеродистой стали в закрытом тигле, который представляет собой керамический котел с огнеупорными свойствами, способный выдерживать высокую степень нагрева. Хантсман впервые достиг температуры, достаточной для плавления стали.

За последние тысячи лет отливка металлов в пригодные для использования предметы эволюционировала, чтобы стать более точными и автоматизированными, но процесс, по сути, остался прежним. Инновации в автоматизации литейных процессов, такие как кондиционер для литья в песчаные формы VIBRA-DRUM® компании General Kinematics, упростили обработку больших объемов отливок, а также улучшили качество отливок.Эта машина является революционной в области обработки больших объемов пресс-формы и песка для литейного производства.

Процесс литья металла

  1. Изготовление выкройки - Выкройка является точной копией внешнего вида отливки. Выкройки обычно изготавливаются из дерева, металла, пластика или гипса. Изготовление лекал невероятно важно для промышленного изготовления деталей, где необходимы точные расчеты, чтобы детали подходили друг другу и работали вместе.
  2. Изготовление стержней - Если отливка полая, дополнительный кусок песка или металла (так называемый сердечник) придает внутренней форме форму, чтобы сделать ее полой.Сердечники обычно прочные, но разборные, поэтому их можно легко удалить из готовой отливки.
  3. Отливка - Чтобы представить себе процесс литья металла, представьте, что вы идете по пляжу в сторону океана. Посмотрите на след, который вы оставляете на мокром песке. Ваша ступня будет стержнем, а отпечаток, оставленный на песке, - это слепок вашей ступни. Формование - это многоэтапный процесс, при котором формируется слепок вокруг шаблона с использованием формовочного песка. При литье форма помещается в раму, называемую колбой.В колбу вокруг выкройки набивается зеленый песок или формовочный песок. Это называется литьем металла в песчаные формы. Когда песок плотно набит, узор можно удалить, а гипс останется. В качестве альтернативы можно создать неразрушаемую металлическую форму, состоящую из двух частей, чтобы форму можно было многократно использовать для отливки идентичных деталей для промышленного применения.
  4. Плавка и разливка расплавленного металла - После плавления металл заливается в полость формы и оставляется для застывания.После затвердевания начинается процесс вытяжки: формы подвергаются вибрации для удаления песка из отливки. В промышленных применениях такое оборудование, как наши двухмассовые встряски, поддерживает высокий уровень производительности благодаря своей эффективной и бесперебойной работе. Удаленный песок обычно собирается, охлаждается и восстанавливается для повторного использования в будущих отливках. Кондиционер для литья песка VIBRA-DRUM® улучшает этот процесс отделения песка от отливок, удаляя и охлаждая песок и отливки и испаряя влагу, одновременно уменьшая повреждения отливок, которые являются обычным явлением на этом этапе процесса.Конечным результатом является чистая отливка и песок, готовый к процессу рекультивации.
  5. Очистка - На этом последнем этапе отлитый металлический объект извлекается из формы и затем очищается. Во время зачистки предмет очищается от формовочного материала, удаляются неровности.

Современные отливки

Сегодня почти все механические устройства, которые мы используем, от автомобилей до стиральных машин, производятся из металлических деталей, созданных с помощью процесса литья.Разница между сегодняшними изделиями из литого металла и изделиями, которые были изготовлены еще 100 лет назад, заключается в точности и допусках, которые могут быть достигнуты с помощью компьютеризированного автоматизированного процесса проектирования, а также современных методов изготовления детализированных стержней и форм. Современное литье металла представляет собой инновации в действии.

На протяжении веков были разработаны различные комбинации сырья для производства различных типов металлов. Некоторые литые изделия используются в двигателях, требующих высокой устойчивости к жаре и холоду.Чугунные трубы должны противостоять коррозии и высокому давлению. Остальные литые детали должны быть легкими, но прочными. Во многих приложениях детали конструируются с учетом точных допусков между расширением и сжатием.

Другие процессы литья включают гипсовое литье, литье под давлением и литье по выплавляемым моделям. Литье из гипса просто заменяет песок гипсовой формой.

Для литья под давлением требуются две большие движущиеся детали из цветных металлов, которые зажимаются вместе под высоким давлением. Расплавленный металл вводится в матрицу, и после затвердевания металлические части отделяются.

Процесс литья по выплавляемым моделям начинается с заполнения формы воском. После затвердевания воск многократно покрывается керамическим материалом. Его нагревают до тех пор, пока воск не расплавится и не останется керамическая форма. Форма заполняется расплавленным металлом, охлаждается, после чего керамический материал отламывается.

Горжусь тем, что служу литейной промышленности

General Kinematics гордится тем, что является ведущим производителем оборудования для автоматизированной вибрационной обработки, который занимается инновациями вместе с литейной промышленностью на протяжении почти 60 лет.Чтобы получить более подробную информацию обо всем литейном оборудовании General Kinematics, свяжитесь с нами сегодня!

.

Процесс литья по выплавляемым моделям (подробное руководство)

Вы любите металл так же сильно, как и мы? Это руководство создано, чтобы помочь вам узнать больше об одном из основных процессов металлообработки - литье. До 90% всех промышленных товаров и оборудования имеют по крайней мере одну деталь, которая была изготовлена ​​с использованием литья, причем размеры варьируются от небольшого крепежа до важных компонентов двигателей промышленного класса. В этом руководстве вы получите представление об основных особенностях, преимуществах и недостатках литья металла по сравнению с другими производственными технологиями.

Что такое литье металла?

Литье металла - это процесс формования объекта из расплавленного металла, который был залит в форму, которая затем затвердевает. Это одна из самых древних технологий обработки металлов давлением, насчитывающая тысячи лет. Металлическое литье часто используется для формования деталей сложной формы, которые сложно изготовить с помощью других технологий. Это один из наиболее распространенных методов производства колес поездов, шестерен и других прочных металлических деталей. Некоторые из ведущих рынков литья металлов - тяжелое оборудование, транспорт и станки.

Какой металл можно использовать для литья?

К наиболее часто литым металлам относятся сплавы железа, алюминия, олова, цинка, магния, меди и свинца. Серый чугун (сплав чугуна с графитовой микроструктурой) широко используется в литье для промышленного производства. Ковкий чугун, как следует из названия, используется там, где требуется большая прочность, чем у серого чугуна. Для украшений используют золото, серебро и другие драгоценные металлы.

Отливка в формы длительного и длительного пользования

Проще говоря, форма - это просто полый контейнер, который удерживает и формирует материалы в жидком состоянии (например, воск или металл). Литейные формы обычно делятся на две основные категории: одноразового использования и длительного пользования .

Литье в расходные формы - это общая классификация, которая включает формованные изделия из песка, пластика, ракушечника, гипса и лепные изделия (техника выплавляемого воска). Этот метод литья в формы предполагает использование временных одноразовых форм.

Известные технологии металлического литья

Литье по выплавляемым моделям (также известное как литье по выплавляемым моделям)

Литье по выплавляемым моделям включает в себя паковку (окружение) шаблона огнеупорным материалом и может применяться для литья нержавеющей стали, латуни и алюминиевых сплавов . Жидкий металл заливают в полость в огнеупорном материале. Литье по выплавляемым моделям создает изделия с исключительно качественной поверхностью.

Основные характеристики:
  • Высокая точность
  • Идеально подходит для деталей сложной формы
  • Высококачественная обработка поверхности
  • Подходит как для черных, так и для цветных металлов

Литье под давлением

Во время штамповки В процессе литья расплавленный металл нагнетается в полость под высоким давлением, обычно с использованием цветных металлов, таких как цинк, медь и сплавы на основе алюминия.Литье под давлением широко используется там, где требуется много мелких деталей с множеством деталей, а также высококачественная поверхность.

Основные характеристики:
  • Высокая точность
  • Подходит для небольших деталей с большим количеством деталей
  • Не требует обширной обработки
  • Идеально подходит для крупносерийного производства

Литье в песчаные формы (литье в песчаные формы)

Литье в песчаные формы, также известное как литье в песчаные формы, представляет собой процесс литья металла, характеризующийся использованием песка в качестве основного материала для форм.Основная часть всех металлических отливок производится методом литья в песчаные формы. Несмотря на то, что песчаные формы можно использовать только один раз, они все же намного дешевле, чем другие типы форм. Для этого метода песок смешивается со связующим веществом, таким как глина. После распространения технологий 3D-печати песчаные формы также можно изготавливать, формируя песок вокруг 3D-печатных шаблонов. Самый распространенный тип литья в песчаные формы называется формованием из сырого песка и часто используется для изготовления форм для металлических деталей малых и средних размеров.Зеленый песок - это совокупность песка, бентонитовой глины, угольной пыли и воды.

Основные характеристики:
  • Идеально подходит для крупных деталей
  • Может формировать сложные формы
  • Подходит для широкого спектра материалов
  • Относительно низкая стоимость
  • Обрезки могут быть переработаны

Литье по потере пены

Литье по потерянной пене использует структуру вспененного пенополистирола (EPS). Первым шагом в этом процессе является создание инструмента из пеноматериала, из которого изготавливаются кусочки пенопласта.После того, как пена готова, ее покрывают огнеупорным слоем и помещают в колбу. После высыхания пену насыпают рыхлым песком, пока колбу встряхивают. Затем жидкий металл заливается в колбу, выгорает и заменяет пену. После охлаждения деталь можно подвергнуть постобработке.

Основные характеристики:
  • Нет необходимости в добавках, связующих или стержнях
  • Минимальные отходы
  • Гибкость конструкции отливок
  • Высокая рентабельность
  • Подходит для сложных форм
  • Можно использовать для деталей различных размеров
  • Не требует обширной механической обработки

Какой метод литья металла лучше?

Литье по выплавляемым моделям или литье под давлением?

Не существует идеального решения, которое можно было бы применить ко всем продуктам, потому что все продукты в определенной степени отличаются друг от друга.Однако одно можно сказать наверняка - в случаях, когда гибкость конструкции требуется для массового производства, литье по выплавляемым моделям - лучший выбор. Он также предлагает высокий уровень точности, возможность создавать сложные геометрические формы, а также тонкостенные детали. Вообще говоря, чем меньше размер отливки, тем выше требуется точность размеров. Существенно крупные отливки по выплавляемым моделям могут потерять некоторую точность размеров, поэтому литье под давлением может быть лучшим вариантом для относительно крупных деталей.Литье по выплавляемым моделям обходится дороже, чем литье под давлением, потому что это ручной процесс, позволяющий производить детали с превосходной точностью и отличной обработкой поверхности. Однако литье под давлением требует более высоких затрат на инструменты и обычно требует, по крайней мере, некоторой вторичной механической обработки для надлежащей отделки продукта. По этим причинам литье под давлением является наиболее рентабельным для крупносерийных работ.

Литье в песчаные формы или литье по выплавляемым моделям?

Типичная чистовая обработка поверхности отливок в песчаные формы требует обширной постобработки для создания отделки поверхности, приемлемой для большинства применений.Кроме того, керамические формы, которые используются при литье по выплавляемым моделям, позволяют получить гораздо более гладкую поверхность. Как правило, отливки по выплавляемым моделям имеют более высокую точность и почти наверняка требуют меньшей обработки, чем отливки в песчаные формы.

Обработка с ЧПУ или литье металла?

Механическая обработка в основном используется для производства простых деталей и из-за большого количества отходов может привести к более высоким затратам. Обработка также может быть довольно длительным процессом, что приводит к более медленному производственному циклу и более дорогим деталям.

Литье под давлением или 3D-печать металлами?

Аддитивное производство обеспечивает инженерам высокую степень гибкости проектирования, позволяя им создавать практически любые формы с помощью 3D-печати. В этой области аддитивное производство не имеет аналогов в других производственных технологиях. Однако когда дело доходит до высокоскоростного и крупномасштабного производства, литье металла под давлением не имеет себе равных и позволяет изготавливать все более сложные детали с высокой воспроизводимостью и точностью.Он предлагает несколько методов отделки, обеспечивает жесткие допуски и обеспечивает прочные и долговечные детали. На Treatstock у вас есть доступ к широкому спектру производственных технологий для производства пресс-форм и металлических деталей. Если есть вопросы - свяжитесь с нами !

.

различных типов процессов литья, используемых в производстве

Изображение предоставлено: Funtay / Shutterstock.com

Производство отливок - это процесс, при котором жидкий материал, такой как расплавленный металл, заливается в полость специально разработанной формы и дает возможность затвердеть. После затвердевания заготовка вынимается из формы для различных отделочных обработок или для использования в качестве конечного продукта. Методы литья обычно используются для создания сложных твердых и полых форм, а литые изделия находят широкое применение, включая автомобильные компоненты, аэрокосмические детали и т. Д.

Различные виды литья и процесс литья

Хотя литье является одним из старейших известных методов производства, современные достижения в технологии литья привели к появлению широкого спектра специализированных методов литья. Каждый из процессов горячей штамповки, таких как литье под давлением, литье по выплавляемым моделям, гипсовое литье и литье в песчаные формы, дает свои уникальные производственные преимущества. Сравнение преимуществ и недостатков общих типов процессов литья может помочь в выборе метода, наиболее подходящего для данного производственного цикла.

Литье в песчаные формы

Для литья в песчаные формы обычно используются материалы на основе диоксида кремния, такие как синтетический или природный песок. Песок для литья обычно состоит из мелко измельченных сферических зерен, которые можно плотно упаковать в гладкую формовочную поверхность. Отливка спроектирована так, чтобы уменьшить вероятность разрыва, растрескивания или других дефектов, обеспечивая умеренную степень гибкости и усадки во время фазы охлаждения. Песок также можно укрепить с помощью глины, которая помогает частицам более плотно сцепляться.Автомобильные продукты, такие как блоки двигателей, производятся методом литья в песчаные формы.

Литье в песчаные формы включает несколько этапов, в том числе изготовление моделей, формование, плавление и заливку, а также очистку. Узор - это форма, вокруг которой набивается песок, обычно состоящий из двух частей: рифление и сопротивление. После того, как песок достаточно уплотнен, чтобы воспроизвести узор, колпачок удаляется и узор извлекается. Затем устанавливаются любые дополнительные вставки, называемые стержневыми ящиками, и заменяется колпачок. После заливки и затвердевания металла отливку снимают, очищают от стояков и ворот, которые использовались в процессе заливки, и очищают от приставшего песка и окалины.

К основным преимуществам литья в песчаные формы относятся:

  • Относительно низкие производственные затраты, особенно при малых тиражах.
  • Возможность изготовления больших компонентов.
  • Емкость для литья как черных, так и цветных металлов.
  • Низкая стоимость оснастки после литья.

Несмотря на свои преимущества, литье в песчаные формы дает более низкую степень точности, чем альтернативные методы, и может быть сложно отливать в песчаные формы компоненты с заранее определенными размерами и массой.Кроме того, этот процесс имеет тенденцию давать продукты со сравнительно шероховатой поверхностью.

Вы можете использовать платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти компании по литью в песчаные формы для ваших нужд.

Литье по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям или выплавляемым моделям использует одноразовый восковой узор для каждой литой детали. Воск впрыскивается непосредственно в форму, удаляется, затем покрывается огнеупорным материалом и связующим веществом, обычно в несколько этапов для создания толстой оболочки.На общие литники собраны несколько шаблонов. После того, как скорлупа затвердеет, узоры переворачивают и нагревают в печах для удаления воска. Затем расплавленный металл заливается в оставшиеся оболочки, где он затвердевает, принимая форму восковых узоров. Огнеупорная оболочка выламывается, чтобы обнажить законченную отливку. Литье по выплавляемым моделям часто используется для изготовления деталей для автомобильной, энергетической и аэрокосмической промышленности, например, лопаток турбин. Некоторые из основных преимуществ и недостатков литья по выплавляемым моделям включают:

  • Высокая точность и точные результаты размеров.
  • Возможность создания тонкостенных деталей сложной геометрии.
  • Емкость для литья как черных, так и цветных металлов.
  • Относительно качественная обработка поверхности и детализация готовых компонентов.

Несмотря на высокую точность, литье по выплавляемым моделям обычно дороже, чем другие сопоставимые методы литья, и, как правило, рентабельно только тогда, когда невозможно использовать отливки из песка или гипса. Однако затраты иногда можно компенсировать снижением затрат на механическую обработку и оснастку благодаря качеству поверхности отливок по выплавляемым моделям.

Вы можете использовать платформу Thomas Supplier Discovery Platform для поиска инвестиционных литейных компаний для ваших нужд.

Гипсовая отливка

Литье из гипса аналогично процессу литья в песчаные формы с использованием смеси гипса, упрочняющего состава и воды вместо песка. Штукатурный рисунок обычно покрывается антиадгезионным составом, чтобы предотвратить его прилипание к форме, а штукатурка способна заполнить любые зазоры вокруг формы. После того, как гипсовый материал был использован для отливки детали, он обычно трескается или образует дефекты, требующие замены на свежий материал.К преимуществам гипсового литья можно отнести:

  • Очень гладкая поверхность.
  • Возможность отливать сложные формы с тонкими стенками.
  • Способность формировать большие детали с меньшими затратами по сравнению с другими процессами, такими как литье по выплавляемым моделям.
  • Более высокая точность размеров по сравнению с литьем в песчаные формы.

Этот процесс имеет тенденцию быть более дорогим, чем большинство операций литья в песчаные формы, и может потребовать частой замены гипсового формовочного материала.Обычно это более эффективно и экономично, когда важным требованием является качество отделки поверхности. Его применение обычно ограничивается литьем алюминия и сплавов на основе меди.

Вы можете использовать платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти компании по литью гипса для ваших нужд.

Литье под давлением (процесс литья металлов)

Литье под давлением - это метод формования материалов под высоким давлением, обычно с использованием цветных металлов и сплавов, таких как цинк, олово, медь и алюминий.Форма многоразового использования покрыта смазкой, которая помогает регулировать температуру штампа и способствует выталкиванию компонентов. Затем расплавленный металл под высоким давлением впрыскивается в пресс-форму, которое остается непрерывным, пока заготовка не затвердеет. Эта вставка под давлением происходит быстро, предотвращая затвердевание любого сегмента материала перед заливкой. После завершения процесса компонент вынимается из фильеры и удаляются все отходы. Некоторые из основных преимуществ, обеспечиваемых литьем под давлением, включают:

  • Минимальные допуски по размерам и форме.
  • Высокая стабильность размеров компонентов и унифицированный дизайн.
  • Снижение потребности в обработке после литья.

Несмотря на свои преимущества, литье под давлением как процесс литья металла требует относительно высоких затрат на инструмент, что делает его более рентабельным при больших объемах производства. Также может быть трудно обеспечить механические свойства отлитого под давлением компонента, что означает, что эти изделия обычно не функционируют как конструктивные детали. Поскольку формы обычно состоят из двух частей, литье под давлением ограничивается продуктами, которые могут быть извлечены из формы без разрушения формы, как это делается в других процессах литья.

Для получения дополнительной информации о литье под давлением вы можете ознакомиться с нашим руководством по типам литья под давлением, в котором подробно рассматриваются различные типы, сплавы и соображения по выбору конкретной комбинации процесса / сплава.

Центробежное литье

Центробежное литье используется для производства длинных цилиндрических деталей, таких как чугунные трубы, за счет перегрузки, возникающей в литьевой форме. Расплавленный металл, введенный в форму, разбивается о внутреннюю поверхность формы, в результате чего получается отливка без пустот.Первоначально изобретенный как процесс де Лаво с использованием форм с водяным охлаждением, этот метод применяется к симметричным деталям, таким как грунтовая труба и большие стволы орудий, и имеет преимущество изготовления деталей с использованием минимального количества стояков. Для асимметричных деталей, которые не могут вращаться вокруг своих осей, вариант центробежного литья, называемый литьем под давлением, размещает несколько деталей вокруг общего литника и вращает формы вокруг этой оси. Аналогичная идея применяется при отливке очень больших зубчатых колес и т. Д.В зависимости от отливаемого материала могут использоваться металлические или песчаные формы.

Отливка в постоянную форму

Литье в постоянную форму имеет сходство с литьем под давлением и центробежным литьем, особенно с использованием форм многократного использования. Они могут быть сделаны из стали, графита и т. Д. И обычно используются для литья таких материалов, как свинец, цинк, алюминиевые и магниевые сплавы, некоторые виды бронзы и чугун. Это процесс при низком давлении, когда заливка обычно выполняется вручную с использованием нескольких форм на поворотном столе.По мере того как формы вращаются через различные станции, они последовательно покрываются, закрываются, наполняются, открываются и опорожняются. Один из таких методов известен как литье под давлением, когда форма заполняется, но опорожняется до того, как металл полностью затвердеет. Расплавленный металл выгружается из отливки для получения полой литой оболочки. Похожая идея используется при лепке полых шоколадных изделий, например, пасхальных кроликов. Использование металлических форм способствует более быстрой передаче тепла через форму, позволяя оболочке затвердеть, в то время как ядро ​​остается жидким.

Сводка

В этой статье представлено краткое обсуждение различных типов процессов литья. Для получения дополнительной информации о связанных продуктах или процессах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие литейные изделия

Прочие «виды» изделий

Больше от Custom Manufacturing & Изготовления

.

Смотрите также