Литье алюминиевой плиты своими руками

Алюминиевая плитаДостать алюминиевую плиту при большом желании и наличие денег не проблема. Находим продавца в вашем регионе через сайт «Пульс Цен» или «ТИУ», заказываем газель, вооружаемся пачкой денег тысяч так в 20~50 рублей (в зависимости от необходимой толщины плиты) и едем забирать алюминиевую плиту размером 1.2 х 3 метра. Потом везем ее на дачу и пилим болгаркой на более мелкие куски. Если же вам удалось найти место, где можно постоянно покупать небольшие обрезки алюминиевых плит, то можете дальше не читать эту статью — вы счастливчик!

У меня же есть небольшой запас алюминия для плавки и совершенно нет желания заниматься поиском готового сырья в нашей деревеньке, поэтому я буду выплавлять алюминиевые плиты нужной мне толщины самостоятельно своими руками при помощи своей муфельной печи. А вам я расскажу, как это сделать.

Начинаем как обычно: запускаем на прогрев муфельную печь, заправляем алюминиевое сырье в наш самодельный тигель и плавим алюминий в домашних условиях. А пока наша муфельная печь прогревается и плавит алюминий, займемся изготовлением специальной формы для выплавки алюминиевых плит любой толщины. Я, как обычно, буду описывать весь процесс в своем ТехноБлоге Dimanjy достаточно подробно, чтобы оставить как можно меньше вопросов.

Для этого нам понадобится лист металла (чем толще, тем лучше). Однако мне попался лист всего 4-5 мм толщиной, но с обратной стороны листа было «напыление» из чугуна толщиной еще 4-5 мм. Также потребуется квадратная металлическая труба для изготовления зажимов (струбцин), строительная шпилька любого диаметра с соответствующими гайками и шайбами, и металлический пруток квадратного сечения со стороной 10 мм.

Форма для выплавки алюминиевой плитыЛист металла распиливается пополам. Из квадратной трубы изготавливаются зажимы, как показано на фото: по краям просверливаются отверстия под строительную шпильку, сама шпилька нарезается болгаркой на небольшие отрезки и закрепляется с двух сторон гайками с шайбами. Квадратный пруток также распиливается болгаркой на отрезки различной длины. Из него мы будем делать разборные стенки нашей формы в виде перевернутой буквы «П». Важно либо очень ровно отпилить торцы прутка или же потом выровнять их на точильном круге, чтобы торец был строго перпендикулярным и хорошо стыковался с поверхностью другого прутка. Так мы избежим протечки расплавленного алюминия через щели, образованные в месте стыков неровных поверхностей.

Далее приступаем к сборки нашей металлической формы для литья алюминиевых плит. Укладываем один лист металла на ровной поверхности, поверх него выкладываем из отрезков прутка нашу перевернутую букву «П». Здесь мы можем регулировать высоту борта (и, соответственно, толщину нашей будущей алюминиевой плиты) путем составления бортика сразу из нескольких прутков (от 1-го до 3-ех. 4 прутка, думаю, уже проблематично будет выложить ровно и потом зафиксировать).

Сборка металлической формы для литья алюминиевых плитСоставной борт металлической формы для литья алюминия

Собрав борт нашей формы в виде перевернутой буквы «П», аккуратно накрываем его сверху другим листом металла и равномерно зажимаем с двух сторон изготовленными ранее зажимами из квадратной трубы. Лучше изготовить их три (один по центру), но у меня кончилась нужная труба, и дальше я зажимал уже обычными китайскими струбцинами.

P1070140 P1070139

 

Далее устанавливаем нашу форму вертикально. Вертикальное расположение важно, т.к. столб расплавленного алюминия будет давить сам на себя, обеспечивая лучшую заполняемость формы. Кроме того, последующая усадка при остывании будет происходить только в самой верхней части нашей будущей алюминиевой плиты, не затронув основную деталь. Отрезать потом придется совсем чуть-чуть.

P1070141 После вертикальной установки литейной формы, я еще раз проверяю плотность прилегания бортиков — нет ли где крупных щелей. Для этого глазами смотрю на форму сверху вниз, а сбоку подсвечиваю фонариком — все щели очень хорошо видно! Поджимаем струбцинами в особо критичных местах. Если же щели совсем узкие (менее 0.5 мм), то волноваться не стоит — расплав алюминия туда не протечет. Вернее протечет совсем слегка и там застынет, не давая основной массе пролиться дальше.

Обратите внимание — я установил форму прямо в емкость для охлаждения, но пока она без воды. Заливать воду будем уже после того, как зальем расплав алюминия в форму. И как везде рекомендуют — охлаждать деталь нужно снизу, чтобы процесс образования кристаллической решетки в алюминии проходил снизу вверх. Это обеспечит нам лучшую структуру металла на срезе (размер зерна будет минимальный). Поэтому воду будем лить не на форму, а в саму охладительную емкость. Тогда вода при заполнении емкости сама коснется формы точно снизу вверх. И только после этого уже можно обдавать форму водой (тоже нижнюю часть — или это уже фанатизм? :) ).

Плавка алюминия в муфельной печи Зеркало поверхности алюминия

 

Приступим теперь непосредственно к литью алюминия. Открываем печку, снимаем шлак с поверхности расплава, чтобы получить чистую зеркальную поверхность (допустима легкая оксидная пленочка), вынимаем тигель и тонкой струйкой выливаем его содержимое сверху в нашу металлическую литейную форму для изготовления алюминиевой плиты. Потом охлаждаем, как я рассказывал выше и начинаем разбирать форму. Сперва ослабим гайки на нижнем зажиме, при этом форма бухнется в воду еще глубже, как нам и надо. Теперь можно окончательно снимать все зажимы и аккуратно, держась специальными клещами, погрузить получившуюся алюминиевую плиту и части формы в воду. Осторожно! ТехноБлог Dimanjy предупреждает: погружайте все постепенно и будьте немного в стороне, т.к выделяется большое количество горячего пара — можно обжечь лицо!

Выплавка алюминиевой плиты своими рукамиНу вот и все! Достаем готовую алюминиевую плиту, выплавленную своими собственными руками, вытираем ее насухо, прислоняем ее к щеке, чувствуем ее тепло, крутим в руках под разными углами, нюхаем ее… В общем, всячески балдеем :)

Что же далее? Чтобы сгладить все неровности поверхности, которые непременно будут присутствовать на отлитой плите, ее необходимо обработать механическим способом. У кого есть доступ к промышленному оборудованию — несет плиту в цех и обрабатывает ее, я же фрезеровал алюминий на станке с ЧПУ.

Фрезеровка алюминия на ЧПУ

Фрезеровка алюминиевой плиты на станке с ЧПУ

А вот и первое изделие с применением отлитой алюминиевое плиты — читайте об этом в моей статье про станок с ЧПУ своими руками. Там я использовал алюминиевую плиту для изготовления оси Z моего будущего станка с ЧПУ.

Ось Z ЧПУ

  • Wlad

    За рассказанный Вами опыт большое спасибо .Есть необходимость в алюминиевых деталях, а вот практики увы. Dimanjy скажи как Вы снимаете шлак? Буду скоро пробовать лить. Расскажу, что из этого вышло.

    • http://dimanjy.com/ Dimanjy

      Шлак снимаю после того, как все хорошенько расплавится. Стальным прутком тщательно перемешиваю расплав, шкрябая по днищу и стенкам тигля. При этом всплывает максимум шлака. Затем другим расплющенным прутком аккуратно снимаю шлак с поверхности и бросаю в железное ведро рядом с печкой. Сам тигель из печки не вынимаю при этом. И так несколько раз, пока шлак со дна не перестанет подниматься (в больших количествах).

      Хочу для этого изготовить специальную загнутую под 90 градусов вилку-трезубец, но только руки никак не доходят.

      • wlad

        Появились первые результаты, пока — не очень. Кругляк на 50, 60 и 70 без вопросов. Тупо заливал в банки из под дезодорантов которые наполовину погружал в песок и начинал охлаждать с низу. Пробовал заготовку для 4-х ручейного шкива 125 D не получается. Получил навыки точить парафин на токарном. Форму сушил по несколько дней в горячем песке, прокаливал и все равно вода присутствует. Алюминий начинает кипеть.Прочитал, что надо добавить в гипс песка 50%. Буду пробовать.

        • http://dimanjy.com/ Dimanjy

          Влад, почитайте про оболочковые формы или литье по выплавляемым моделям в интернете. Сам я еще так и не попробовал этот метод, поэтому в моем блоге про это пока нет ничего.

          Суть в том, что деталь (или заготовка) делается из пенопласта, а потом обмазывается затиркой для плиточных швов Ceresit или Atlas тонким слоем и высушивается 1-2 суток до образования корки. Потом прямо поверх пенопласта заливается алюминий, пенопласт выгорает и остается готовое изделие (или заготовка). Форму перед заливкой также закапывают в песок, чтобы только литник торчал.

          • wlad

            Спасибо Вам совет. Нашел форум где рассказывают про этот метод. Вчера пробовал сам.Все предельно просто. На днях расскажу подробней и выложу снимки из того что вышло.

  • Виктор

    Можно узнать приблизительное время остывание алюминия?
    У меня нет листа железа но есть листы Фанеры хочу обшить фанеру жестью прихватив жесть по краям гвоздиками и использовать полученное вместо листа железа как думаете получиться? Где то читал что для воспламенения фанеры требуется 200-400 градусов. Плиту потом хочу фрезеровать для более точного размера хочу зделать запас по 2мм на стороны по толщине.

    • http://dimanjy.com/ Dimanjy

      У расплава алюминия температура гораздо выше. Фанера должна прогореть в момент. Я бы не стал так рисковать.
      Может попробуете сделать форму из кирпичей?

      • Виктор

        ну тогда керамогранитную плитку 60*60 сложить 2шт. получим 60*120 плита планируется для фрезерного стола думаю хватит. Правда узковата.

        • http://dimanjy.com/ Dimanjy

          Как бы не потрескалась от резких перепадов температуры…

  • айдар

    сколько алюминия уходит на одну плиту

    • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

      Понятно, что количество алюминия зависит от размеров плиты, которая вам нужна. Есть очень хороший калькулятор, позволяющий по заданным размерам и марке металла рассчитать его вес:
      http://betasteel.ru/kalkulyator

      Однако тут нужно помнить о том, что при переплавке образуется шлак, количество которого зависит от качества исходного сырья и может достигать 40% (но у меня такого ни разу не было, максимум процентов 10).

  • Anton Granat

    Привет Друзья.
    А Я профессиональный металлоторговец. Попал сюда случайно.
    Статью читал с интересом , но возникло много поправок ,по порядку.

    1)Респект Автору,за то что он пытается и делает что-то своими руками.
    Это -Золотой Запас нашей страны.
    2)Очень много травм и ранений,при любительском литье.Расплавленный металл -это не шутка-а то вон там в комментах уже фанеру хотят юзать.
    Убьёт таких экспериментаторов.
    3)Теперь о плохом.Алюминиевая плита-это сложное изделие,Её свойства
    механические обусловлены отнюдь не только химической композицией,
    но и процессом прокатки,и специальной многочасовой термообработки.
    Для дюраля это Старение по Вильму ,для других сплавов- своё.
    Это я к тому -что получаемые автором плиты- есть не более как НЕКАЧЕСТВЕННЫЕ СУРРОГАТЫ ,Металлургия Алюминия- дитя высочайших технологий.
    4) И самое главное-любые алюминиевые плиты, плиточки,
    и заготовки толщиной от 10-до 300 мм ,вы можете без проблем и в разумные цены купить у меня в Петербурге,или получить доставкой транспортной компании..Не надо изобретать велосипед.