Práce s tavenou mosazí doma: teplota tavení, návod na zpracování v peci

Mosaz je známý kov používaný v mnoha průmyslových oblastech života díky svým technickým a technologickým vlastnostem a vlastnostem. Lidé se však často ptají:jak tavit mosaz doma?“. V tomto článku se pokusíme dát nejrozšířenější odpověď na tuto otázku a odhalit všechny jemnosti tavení mosazi doma.

OBSAH ČLÁNKU

Mosaz je uznávána jako jeden z nejžádanějších materiálů v národním hospodářství a průmyslu díky své vysoké míře tekutosti, tažnosti, deformovatelnosti a věrnosti zpracování mnoha způsoby. Mosaz je ve svém složení slitina mědi a zinku. Charakteristické procento je až 70 % mědi a asi 30 % zinku. Obsah mědi tvoří téměř vždy většinu slitiny, zatímco kvantitativní složka zinku se může pohybovat od 20 do 45 %.

Je to procento zinku, které dodává slitině její barevný rozsah (od zlaté po zelenou) a může změnit stupeň tažnosti a tvrdosti. V některých případech se k hlavním složkám přidávají přísady, které dodávají slitině další vlastnosti.

HLAVNÍ TYPY MOSAZ

Na základě výše uvedeného se mosaz obvykle dělí na dva hlavní typy.

Dvousložkový

Zinek hraje klíčovou legující roli ve slitině. Označení mosazi v takových slitinách zahrnuje abecední a číselné označení udávající procento mědi: například L63.

Vícesložková mosaz

Kromě hlavních složek jsou v takové slitině další přísady určené ke změně barevného schématu nebo některých vlastností materiálu. Nejčastěji se jako takové přísady používají olovo, nikl, hliník, cín a mangan. V tomto případě je značení doplněno o další alfanumerické označení, které určuje komponentu zesilovače obsaženou ve struktuře, respektive procento jejího obsahu: LO63-3. Kde L je mosaz, 63 % z toho, O je cín, 3 je procento cínové složky. Zbývajících 34 % v tomto případě připadá na obsah zinku.

ZPŮSOBY ZPRACOVÁNÍ MOSAZU

Způsoby zpracování rozdělují slitiny mosazi na:

Deformovatelné (dráty, vzorky plechů, tyče, trubky);

Slévárenství (armatury, ložiskové polotovary, přístrojové vybavení);

VLASTNOSTI MOSAZ

Odpověď na otázku, jak tavit mosaz doma, měli byste si prostudovat vlastnosti mosazi:

• Vysoký stupeň plasticity. Tento parametr umožňuje zpracování mosazi jak lisováním, tak soustružením;
• Nejvyšší stupeň odolnosti proti poškození korozí umožňuje použití mosazných výrobků i při přímém kontaktu s vodou a při vysoké vlhkosti;
• Díky vysokým třecím vlastnostem mosazi je vhodná pro použití při dostatečně vysokých rychlostech tření;
• Dobrá svařitelnost umožňuje použití při výrobě kombinovaných materiálů;
• Slitina umožňuje nanášení různých typů povlaků včetně dekoračních;
• Vysoká míra estetiky umožňuje použití při výrobě dekorativních předmětů a šperků. Dvousložková mosaz obsahující až 97 procent mědi ve svém složení se nazývá červená. Jejich druhé jméno je „tompak“. Mosaz s procentem mědi nepřesahujícím 35 se nazývá žlutá. Takové barevné variace činí mosaz velmi atraktivní z estetického hlediska;
• Vysoký stupeň tekutosti při vystavení vysokým teplotám umožňuje použití mosazi při výrobě tvarovaných složitých výrobků;
• Slitiny mosazi dobře odolávají tlaku bez ohledu na teplotu;
• Vysoká tepelná vodivost, v závislosti na procentu mědi;
• Slitina je nemagnetická.

VLIV JINÝCH KOVŮ NA MOSAZ

Působení legujících přísad je následující:

Výrazně zvyšuje antikorozní vlastnosti. Díky obsahu cínu je slitina odolná vůči mořské vodě a vhodná pro použití při stavbě lodí.

Mangan přispívá ke zvýšení odolnosti proti mechanickému namáhání a také k vlivu negativních podmínek na mosaz a pevnost v tahu.

Neutralizuje oxidační procesy a zlepšuje odolnost vůči agresivnímu alkalickému prostředí a slané vodě. Nikl dodává kovu specifický odstín „bílé mosazi“.

Zlepšuje výkon proti tření a svařitelnost. To snižuje náklady na slitinu a tvrdost.

Snižuje pevnost, tažnost a elasticitu slitiny. Zároveň je značně usnadněno zpracování na automatických strojích.

Zajišťuje tvorbu ochranného povlaku, který inhibuje rozvoj všech druhů oxidačních procesů.

Samostatně stojí za to zaměřit se na podmínky pro tavení mosazi. Nesprávně vytvořené podmínky mohou vyvolat ztrátu vlastností slitiny a výrazně zkomplikovat proces.

CO POTŘEBUJETE VĚDĚT, NEŽ TAVÍTE MOSAZ

Teplota tavení mosazi je 880-950 stupňů. Indikátory se mohou lišit v závislosti na chemických složkách slitiny. Je třeba mít na paměti, že teplotní křivka pro tavení mosazi se nemusí shodovat s teplotními ukazateli odlévání. Ukázkovým příkladem je olověná mosaz. V tomto případě se teploty tavení a lití liší o 145-185 stupňů. Pozoruhodným příkladem je slitina LS 59-1, kde je teplota tavení 885 stupňů a rychlosti odlévání 1030-1080 stupňů. Navíc se takový rozpor týká konkrétně vícesložkových slitin, u dvousložkových slitin se tyto ukazatele shodují.

Měrná tepelná kapacita mosazi je 380 J. Jinými slovy, aby bylo možné ohřát 380 kg na 1 stupeň, je nutné utratit 1 J.

METODY TAVENÍ MOSAZÍ DOMA

Tavení mosazi doma může nastat několika způsoby v závislosti na použitém zařízení.

Tavení mosazi s plynovým hořákem

Hořák je instalován ve svislé poloze pod kelímkem. Kelímek může být buď hotový, vyrobený z keramiky nebo grafitu, s přípustnou teplotou 1300 stupňů, nebo vyrobený doma z oxidu křemičitého, tekutého skla nebo šamotových třísek. Vyhřívaná zóna je stíněna plechem ze železa nebo jiného žáruvzdorného materiálu. Pro upevnění produktu je vytvořen pevný stojan.

Formuláře pro díly jsou vyrobeny z:

• sádra;
• Směsi cementu a brzdové složky.

Tavení mosazi v domácí peci

Nejčastěji jsou pece vyrobeny z vysoce kvalitních žáruvzdorných cihel. Topné těleso je vytvořeno z indukčních topných zařízení, což jsou keramické trubice s vinutím z nichromového drátu. Indikátory teploty takových ohřívačů mohou dosáhnout 1000 stupňů nebo více. Elektrické napájení musí být minimálně 25-30 kW.

JAK TAVIT MOSAZ DOMA: NÁVOD KROK ZA KROKEM

Odpověď na otázku: „jak tavit mosaz doma“, doporučujeme, abyste si přečetli následující pokyny:

• Příprava šrotu. Šrot se nařeže na co nejmenší kousky, aby se urychlil proces tavení. Připravený šrot se vysuší, aby nedošlo k postříkání.
• Formy se instalují na stojan nebo urovnaný písek a zahřejí se.
• Kelímek se zahřívá, dokud nezíská žlutou záři. Po dosažení požadovaného stupně ohřevu se mosazný šrot naloží a rozpráší jemným dřevěným uhlím.
• Kelímek se vloží do pece. Teplota postupně stoupá, až dosáhne 950 stupňů. Míchání roztaveného materiálu je zakázáno. To je způsobeno možností vzniku oxidačních procesů, které zvyšují procento odpadu.
• Po dokončení tavení se z povrchu odstraní okuje a struska.
• Vyplňování formulářů. Materiál nalitý z kelímku se nechá ztuhnout.

Nakládání slitiny ve velkých dávkách je nežádoucí. Pro dosažení nejlepších výsledků se tavení provádí v porcích 30-50 gramů. Vezměte prosím na vědomí, že se smí nalévat pouze zcela roztavený materiál. Povrchový film musí být odstraněn.

APLIKACE V PRŮMYSLU

• Šperky. Vzhledem a některými strukturálními charakteristikami je mosaz podobná zlatu. Proto je školící možností pro klenotníky a oblíbeným materiálem pro výrobce šperků.
• Předměty pro dekoraci nábytku a interiérů.
• Tompak je široce používán v tepelné technice a chemických zařízeních při výrobě cívek, trubek a sifonů.
• Při výrobě armatur se používají lité mosazné typy.
• Jako materiál pro díly hodinek a spojovací materiál.
• Slitiny vyztužené součástmi odolnými proti korozi se používají při výrobě krytů přístrojů, profilů a trubek.
• Slitiny, které se dobře deformují, se používají při výrobě vodních vidlí, směšovacích kohoutků.

BEZPEČNOST PŘI TAVENÍ MOSAZ

Během procesu tavení mosazi doma, nebo v průmyslových závodech, musí být přijata preventivní opatření.

• Výkop forem se provádí kleštěmi s dlouhými násadami.
• Pracovní oděv by měl být vyroben z nehořlavých nebo pomalu hořlavých tkanin a pokrývat maximální plochu.
• Obličej musí být chráněn jednodílnou maskou, případně brýlemi a kšiltem.
• Proces odlévání se provádí pod podmínkou zajištění kvalitní ventilace.
• Okolní plochy musí být izolovány nehořlavými nátěry. Nejoblíbenější a cenově dostupnou možností pro takový povlak je azbest.
• Veškeré manipulace s roztavenou slitinou se provádějí na předem připraveném písku.
• Přítomnost vlhkosti není povolena kvůli riziku rozstřikování roztaveného materiálu.

Doba tavení slitiny přímo závisí na jejím složení a konečný výsledek závisí na dodržení všech nezbytných podmínek. Po dokončení procesu a úplném ochlazení obrobku získá správný vzhled. Toho je dosaženo čištěním a leštěním.

CELKEM: JAK TAVIT MOSAZ DOMA

Abych na to přišel jak tavit mosaz doma, vyplatí se vyrobit tréninkovou dávku polotovarů nejmenších velikostí. Teprve po úplném rozvinutí všech nuancí můžete přistoupit k tavení velkých objemů.

V nejzákladnějším smyslu je mosaz slitina, jejíž hlavní složkou je měď. Jako doplňkové mohou působit kovy jako zinek, cín (nemělo by ho být příliš, aby se slitině nedalo říkat bronz), v mnohem menší míře mangan, olovo a dokonce i železo. V dávných dobách byla tato slitina často nazývána orichalcum, v překladu – “zlatá měď”. Podle klasifikace však slitina nepatří k bronzům, protože pokud porovnáme bod tání mosazi a bronzu, bronz bude mít mnohem vyšší.

Stejně jako bronz má mosaz docela široké uplatnění v různých oborech. Používá se především v automobilovém průmyslu při výrobě některých šroubů a jiných dílů, k výrobě pamětních cedulí a vyznamenání, trubek, objímek chemických zařízení. Často se používá při vytváření interiérových předmětů nebo jednotlivých kusů nábytku.

Charakteristika mosazi

Je dosaženo výroby výrobků z této slitiny převážně odléváním. Proto je velmi důležité vědět, při jaké teplotě se mosaz taví. To silně závisí na jeho chemickém složení a konkrétněji na obsahu zinku v něm, protože čím více tohoto kovu, tím méně tepla je potřeba k jeho roztavení. Pokud mosaz obsahuje značné množství nečistot vizmutu nebo olova, má to velmi negativní vliv na její roztíratelnost, což komplikuje zpracování výrobků. Proto se jeho teplota tání pohybuje v rozmezí 880-950 stupňů Celsia.

Při výrobě mosazných výrobků je velmi důležité pokrýt je ochrannou vrstvou. K tomu můžete použít běžný lak. Navzdory své odolnosti vůči korozi je velmi náchylný k oxidačním procesům ve volné přírodě. Mnoho nechráněných částí nebo předmětů v interiéru je třeba pravidelně čistit, aby neztmavly. Ale je to snadné mosaz je velmi dobře leštěná.

Specifikace slitiny

Kromě bodu tání má mosaz více několik důležitých funkcídíky čemuž nachází tak široké uplatnění v různých oblastech. Tady jsou některé z nich:

• Elektrický odpor – v rozmezí 0,07-0,08 mikroohmu na metr.
• Hustota – asi 8,3-8,7 tun na metr krychlový.
• Tepelná kapacita je 0,377 kilojoulů na kilogram Kelvina.

V závislosti na složení je mosaz:

• Double – slitina obsahující pouze měď a zinek.
• Vícesložkový – obsahující velké množství dalších kovů a nečistot.

Druhy mosazi a aplikace

Značka mosazi a její rozsah závisí na složení. Například tompak, který patří do třídy kovaných mosazí, které obsahují více než 95 % mědi, lze snadno kombinovat s ocelí a tvoří s ní bimetal. Taková sloučenina se používá při výrobě insignií a různých uměleckých předmětů a interiérů – figurky, rámy, svícny.

Mosaz značky LO se používá pro výrobu kondenzátorových trubek používaných v různých tepelných zařízeních, jako jsou plynové kotle, autoklávy, měchy.

Značka LS slouží k vytvoření dílů hodinových strojků, adaptéru a spojovacích pouzder. Vyrábějí se z něj i tiskové matrice.

LMts – se nachází ve starých sovětských mincích s nominální hodnotou do 5 kopejek, kování, matice a šrouby a jeho poddruhy s předponou “A” – v detailech říčních a námořních plavidel.

Mosaz s označením LA nebo LZhM (a její poddruhy) se také používá pro stavbu lodí a letadel, různých elektrických strojů a ložisek. Velmi časté v dílech pro různé chemické inženýrství.

Koupání doma

Slitina má ve srovnání s jinými kovy spíše nízký bod tání, a proto je možné zpracovávat, vyrábět a opravovat výrobky i doma. K tomu je nutné sestavit speciální vybavení a mít velkou pracovní plochu, která vám umožní dodržovat všechna bezpečnostní opatření požadovaná při práci s rozžhaveným nebo roztaveným kovem.

Požadované nástroje

Pro tavení mosazi doma potřebujete pec. Lze jej sestavit z cihly s dostatečnou požární odolností kombinací se stejnou žáruvzdornou maltou. Jako topné těleso je nejlepší použít indukční topná tělesa. Jedná se o keramické trubičky, na kterých je navinutý nichromový drát. Lze je zahřát na vysoké teploty (1000 stupňů Celsia a více) a jsou užitečné pro práci s jinými, žáruvzdornějšími kovy a slitinami.

Minimální požadovaný výkon zdroje elektrické energie, který bude dodáván pro vytápění, by měl být asi 25-30 kilowattů. Musí být sestaven z dostatečně kvalitních elektrických dílů a mít vysoký index účinnosti.

Kelímek – nádoba, kde se kov skutečně roztaví, může být vyroben ze šamotu – hlíny vypálené před slinováním. Pro dodatečnou tepelnou odolnost a spolehlivost jej můžete potáhnout roztokem křemičitanu draselného nebo jednoduše „tekutým sklem“ s příměsí mastku. Takový kelímek vydrží mnohem déle a vydrží více tavenin. Existují také kelímky vyrobené z grafitu, ale ty jsou z hlediska spolehlivosti mnohem horší než hliněné kelímky. Pro operace s kelímkem je nutné vyrobit nebo zakoupit kleště. Měly by mít poměrně dlouhé rukojeti a zaoblené rty.

Popis procesu

Slitina se umístí do kelímku, nejlépe ve formě kusů. Čím menší jsou, tím snazší bude proces tavení, protože teplo z topných těles se mezi ně rychleji rozdělí. Kelímek se pomocí kleští umístí do pece a teprve poté se začne zahřívat. Z pece ji lze vyjmout až poté, co celý objem kovu v ní umístěného přejde do zcela tekuté formy. Tato operace se provádí pomocí stejných kleští. Pokud se na povrchu roztavené mosazi vytvořil film, měl by být odstraněn pomocí předem připraveného drátu.

Pro výrobu výrobků z lité slitiny by se měly používat speciální formy, vyřezané ze dřeva nebo vytištěné na 3D tiskárně z materiálu, který je odolnější vůči teplu než tekutá mosaz. Dřevěné formy jsou většinou jednorázové. Algoritmus akcí je jednoduchý: vyjmeme kelímek, odstraníme fólii, nalijeme a čekáme na úplné ochlazení.

Bezpečnostní opatření

U všech operací s kovy zahřátými na velmi vysoké teploty je nutné dbát na vaši bezpečnost a minimalizovat dopad procesu na zdraví. Je třeba si pamatovat, z jakých kovů se mosaz skládá, při jaké teplotě se konkrétní vzorek taví a jak se toho dosahuje. Zde je několik tipů:

1. Používejte ochranné rukavice, oděvy z těžko hořlavých materiálů – vlna, bavlna a další. Nepoužívejte syntetické oblečení, protože se může velmi rychle vznítit.
2. Chraňte si oči a obličej brýlemi a maskami, protože náhodná kapka roztaveného kovu vás může stát zrak nebo způsobit vážné popálení pokožky obličeje.
3. Lití musí být prováděno na místě s dostatečným větráním, protože při jeho procesu se uvolňují látky, které při dostatečné koncentraci mohou způsobit velké poškození zdraví.
4. Abyste minimalizovali riziko žhářství nebo náhodného vznícení blízkých předmětů, můžete povrch, na kterém budou kamna umístěna, zakrýt azbestovou fólií. Opět nezapomeňte na dobré větrání.

Dodržováním těchto pravidel budete schopni bezpečně a efektivně manipulovat s horkými nebo roztavenými kovy, aniž byste se museli obávat újmy sobě nebo ostatním.