Každého baví vytvoriť niečo vlastnými rukami. Máte pocit, že máte výsledok pod kontrolou, a dokončenie vlastného projektu prináša skutočné uspokojenie. Namiesto toho, aby ste boli iba spotrebiteľom, môžete sa stať tvorcom; namiesto pasívneho oddychu môžete využiť svoju kreativitu a aktívne niečo vyrobiť. Už nemusíte len obdivovať zložité stroje a odliatky – vlastné kovové predmety na mieru si môžete pomerne jednoducho vyrobiť doma vo svojej domácej zlievarni.
Áno, vlastnú domácu zlievareň si môžete nielen postaviť, ale zvládnete to aj za dostupnú cenu. Keď ju dokončíte, budete vedieť, ako roztaviť kov a odliať ho do pôsobivého predmetu, ktorý si môžete vystaviť napríklad v záhrade.
Vybudovať zlievareň doma je pomerne jednoduché, pretože väčšinu súčastí potrebných na stavbu domácej zlievarne kovov aj na výrobu prvej formy už pravdepodobne máte doma.
Odlievanie kovov – nie je také zložité, ako si možno myslíte
Odlievanie kovov je druh remesla a umenia, ktorému sa ľudia venujú už stáročia, dokonca tisíce rokov. Na rozdiel od toho, čo si niektorí myslia, nejde o činnosť neprekonateľne ťažkú, príliš zložitú alebo nemožnú, vyhradenú iba profesionálom. Ľudia odlievajú kovy, ako je mosadz, meď, hliník, železo a dokonca oceľ, do foriem už stovky rokov. Zvládnete to aj vy – odlievanie kovov nevyžaduje mimoriadne zručnosti.
Ak dokážete postaviť hrad z piesku, zvládnete si vyrobiť aj formu. A ak viete zapnúť rýchlovarnú kanvicu a uvariť vodu, nemalo by byť pre vás ťažké kov roztaviť a naliať ho do formy. Naozaj je to také priamočiare. Dobre, možno by bolo presnejšie prirovnanie k práci s hlinou, ale pointa zostáva rovnaká. Stačia vám naše tipy, ako si domácu zlievareň vytvoriť.
Prečo odlievať kov doma?
Skôr než sa pustíme do toho, ako odlievať kov vo vlastnej hobby peci, je dobré povedať si, prečo sa do takéhoto projektu vo voľnom čase vôbec púšťať.
Výroba vlastných kovových predmetov je nielen zábavná a napĺňajúca, ale aj veľmi praktická. Namiesto nákupu kovových súčastí alebo platenia za služby niekoho iného získate s domácou zlievarňou určitú mieru sebestačnosti. Ak napríklad potrebujete konkrétny diel pre auto alebo motocykel, môžete si ho jednoducho odliať vo svojej hobby peci, čo je výrazne úspornejšie.
Navyše, keď si vyrobíte formu, môžete ju znova použiť na odlievanie ďalších kovových predmetov a nevyužitý kovový šrot zužitkovať v ďalších projektoch. Nevzniká tak odpad, čo je omnoho udržateľnejšie.
Najdôležitejšie je, že domáca zlievareň dáva priestor vašej tvorivosti a umeleckej predstavivosti. Sami rozhodujete, čo vyrobíte a ako bude výsledok vyzerať. Nie ste obmedzení tak, ako pri použití hotových dielov z obchodu.
Domáca zlievareň kovov – základné materiály a prvky
Palivo
Hoci moderný priemysel odlievania kovov používa takmer výhradne horáky na zemný plyn, drevené uhlie je štandardným palivom pre domácu zlievareň a kedysi bolo pri odlievaní kovov úplným základom. Môžete síce použiť aj horák s propánovou fľašou, ale dáva zmysel zostať pri briketách z dreveného uhlia. Sú lacnejšie, stoja len zlomok ceny a takmer vždy ich zoženiete v miestnom hobby markete.
Okrem nízkej ceny a ľahkej dostupnosti dokáže drevené uhlie poháňať domácu zlievareň prakticky kdekoľvek.
Drevené uhlie si navyše môžete vyrobiť priamo na mieste bez toho, aby ste poň museli ísť do obchodu. Stačí zakryť hranice tvrdého dreva zeminou a nechať ich niekoľko týždňov zvnútra tlieť. Palivo pre svoju domácu zlievareň si tak ľahko pripravíte sami.
Vlastná výroba pomáha nielen šetriť náklady, ale má aj ďalšie výhody. Domáce drevené uhlie napríklad neobsahuje spojivá, ktoré sa často nachádzajú v briketách kúpených v obchode. Tieto spojivá napokon obmedzujú prúdenie vzduchu v peci vašej domácej zlievarne.
Tento spôsob spracovania dreveného uhlia zároveň vytvára prchavé a plynné vedľajšie produkty, ako je oxid uhoľnatý, drevoplyn, metán, alkohol a ďalšie zložky. Tieto vedľajšie produkty môžu mať samy osebe hodnotu ako samostatné produkty.
Pec – srdce zlievarne
Skôr než začnete s odlievaním kovu, potrebujete, samozrejme, výkonnú zlievarenskú pec, ktorá účinne využije palivo a umožní prácu s formami. Takúto pec si môžete veľmi jednoducho vyrobiť z kovového šrotu za zlomok ceny. Bude sa podobať sudu s odnímateľným vekom a s výmurovkou zo žiarobetónu / žiaruvzdorného betónu s hrúbkou približne 50 mm, teda dva palce.
Žiaruvzdorné materiály odolávajú teplu, znášajú vysoké teploty a zostávajú stabilné. Napríklad žiarobetón sa podobá betónu alebo cementovej zmesi, predáva sa v 25 kg baleniach a po jednoduchom zmiešaní s vodou z neho možno vytvoriť trvalú výmurovku zlievarenskej pece.
Pec by mala mať v spodnej časti nainštalovanú aj prívodnú rúru vzduchu, vybavenú ventilátorom s reguláciou prietoku, ktorý zabezpečí ťah potrebný na dosiahnutie veľmi vysokej teploty. Ako dúchadlo môžete použiť vzduchový kompresor alebo dokonca starý vysávač.
Skôr než začnete zlievareň stavať a zháňať pec, treba sa rozhodnúť, aké veľké diely a kovové predmety budete vo svojej domácej zlievarni odlievať. Začiatočníkovi sa odporúča nájsť nádobu podobnú menšej oceľovej plynovej fľaši alebo malému pivnému sudu.
Z nich si ľahko postavíte výkonnú a univerzálnu zlievarenskú pec vhodnej výšky, ktorá bude použiteľná pre väčšinu taviacich prác s kovovým šrotom. Táto vyššia pec zvládne rôzne potreby odlievania aj predmety veľmi nepravidelných tvarov.
Spracovanie a odlievanie hliníka je najjednoduchšou zlievarenskou prácou, najmä v porovnaní napríklad s odlievaním železa, ktoré má vyššiu teplotu tavenia. Dôvodom je nízka teplota tavenia hliníka. Navyše môžete získať takmer ideálny taviaci materiál zo starých automobilových piestov. Mnohé autoservisy zákazníkom dovolia si ich odniesť a stojí za zmienku, že sú vyrobené z veľmi kvalitnej zliatiny. Viaceré z nich však majú pripojené ojnice, ktoré je nutné pred samotným odlievaním hliníka odstrániť z roztaveného kovu spolu so železnými časťami, ktoré sa v ňom nachádzajú.
Keď vyberiete vhodnú nádobu pre pec, najprv ju pripravte odrezaním veka v hornom šve. Potom vytvorte otvor v stene blízko dna. Tento otvor musí byť dostatočne široký pre prívodnú rúru s priemerom približne 30–40 mm.
Potom naskrutkujte 90-stupňové koleno k vnútornému okraju tejto vsuvky, rúru prispájkujte alebo privarte k stene nádoby a koleno nasmerujte nahor. Následne opatrne vytvorte otvor v strede časti veka. Keď je otvor hotový, upevnite na miesto komínovú rúru s priemerom 50 mm tak, aby mierne vyčnievala pod okraj veka. Potom pripevnite úchyty tvorené krátkymi kusmi plochej ocele 3 mm x 5 mm a kusmi rúry 15 mm s dĺžkou 150 mm k bokom nádoby.
Hoci sa tento návod zameriava na odlievanie hliníka, podobné kroky platia aj pre odlievanie ďalších kovov vrátane železa, mosadze alebo medi. Samozrejme, líšiť sa budú napríklad teploty, pri ktorých kov tavíte.
Žiaruvzdorná výmurovka
Veko, dno aj vnútorné steny je nutné vyplniť žiaruvzdorným cementom alebo iným žiaruvzdorným materiálom, pretože v peci vznikajú mimoriadne vysoké teploty. Vitcas dodáva suchú zmes liateho žiarobetónu triedy 1700 v 25 kg vedrách, ktorá sa mieša so studenou vodou. Jednoducho rozmiešajte zodpovedajúce množstvo žiaruvzdorného betónu podľa pokynov na obale a potom vyplňte dno nádoby pece až po koleno prívodu vzduchu, približne do hĺbky 30–50 mm, až kým bude hmota zarovnaná s jeho hornou časťou.
Teraz potrite vonkajšiu stranu menšej nádoby malým množstvom oleja, aby ju bolo možné po zavädnutí výmurovky ľahko vybrať, a postavte ju zvislo nad koleno. Je zásadné, aby výmurovka stien zostala v bubne pece rovnomerne usadená.
Potom vyplňte dutinu stien žiaruvzdornou zmesou rovnako ako dno a pri ukladaní ju zhutňujte, aby sa netvorili vzduchové bubliny. Celé to dokončite podobným spôsobom – otočte veko hore dnom a vyložte ho až ku komínovej rúre.
Vysúšanie žiaruvzdornej výmurovky
Keď začne žiaruvzdorná hmota vysychať, založte malý oheň z dreveného uhlia a nechajte ho horieť najmenej 12 hodín.
Vyrobte kotúč z ťahokovu s hrúbkou približne 3 mm, len taký široký, aby sa vošiel do pece, a potom pripojte prívod k dúchadlu. V prípade potreby použite privarenú dosku, spojku alebo časť duše z bicykla. Vaša zlievarenská pec by teraz mala byť pripravená na výrobu užitočných domácich foriem a predmetov z roztavených kovov.
Žiaruvzdorný ochranný náter
Odporúča sa natrieť výmurovku žiaruvzdorným náterom pomocou hotovej zirkónovej žiaruvzdornej náterovej hmoty, ktorá zabráni prichytávaniu roztaveného kovu na povrch. Vhodné je tiež zaizolovať vonkajšiu stranu nádoby, vďaka čomu bude proces bezpečnejší a účinnejší a zlepší sa výkon pece. Keďže žiaruvzdorný náter je už pripravený na použitie, nemusíte ho miešať s vodou.
Čo je zirkón?
Zirkón je žiaruvzdorný materiál s radom užitočných vlastností, vďaka ktorým je ideálny pre mnohé aplikácie vrátane odlievania kovov.
Predovšetkým predlžuje životnosť každého povrchu, na ktorý sa aplikuje, a preto je výborným materiálom na ochranné nátery. Zirkón je vďaka nízkej rozpustnosti vhodný aj na kontakt s roztaveným kovom. Okrem toho má nízku tepelnú vodivosť, vysokú odolnosť voči tepelným šokom a odoláva korózii. Vďaka kombinácii týchto vlastností je vhodný na použitie v peciach.
Zlievarenská pec – izolácia
Dôrazne sa odporúča pec riadne zaizolovať tak, že okolo jej vonkajšej strany obalíte rohož z keramických vlákien alebo sklovláknitú rohož s hliníkovou vrstvou. Pre ešte lepší výkon prekryte keramickú rohož hotovým zirkónovým ochranným náterom. Kombinácia týchto dvoch produktov poskytne peci maximálnu izoláciu.
Formovací rám
To je ďalší základný prvok pri vytváraní domácej zlievarne kovov. Túto dôležitú zlievarenskú súčasť, teda formovací rám, si pravdepodobne dokážete vyrobiť aj sami.
Ide jednoducho o otvorenú dvojdielnu skrinku, ktorá drží piesok tvarujúci formu. Hrúbka formovacieho rámu, ktorého horná časť sa nazýva vrch a spodná časť spodok, samozrejme závisí od veľkosti odliatkov, ktoré chcete odlievať. Ak je to vhodné, môžete medzi jednotlivé časti vložiť menší štvorstranný medzikus a tým zväčšiť hĺbku rámu.
Ak si chcete formovací rám vyrobiť sami, nájdite rovné a ploché drevo 100 x 25 mm a narežte osem dielov: štyri dlhé približne 250 mm a štyri dlhé 300 mm.
Teraz narežte osem kusov dlhých 50 mm a vyrobte dve skrinky spojením dosiek lepidlom a skrutkami do dreva M60 x 30 mm. Pre väčší formovací rám vyrežte na vnútornej strane spodku aj vrchu polodrážku 6 mm x 15 mm, ktorá pomôže držať piesok.
Vyrobte sady zámkov pre boky formovacieho rámu. Je zásadné, aby vrch aj spodok vždy presne lícovali, aby sa forma v deliacej rovine čisto oddelila.
Mnohí ľudia dávajú prednosť tyčkám alebo kolíkom pred kužeľovými gombíkmi, pretože pri zdvíhaní ponechávajú len malý priestor na chybu. Na utesnenie dreva použite kvalitný vodoodpudivý prostriedok.
Budete tiež potrebovať formovací stôl a sito, ktoré nie je ťažké zohnať. Sitom môže byť v podstate bežné záhradné sito z hobby marketu.
Nakoniec vyrobte aspoň dve modelové dosky z preglejky o niečo väčšie, než je váš rám, a ošetrite ich náterom na drevo.
Zvyšné vybavenie
Tu sú ďalšie súčasti a nástroje, ktoré budete potrebovať na vytvorenie prvej formy.
Kus kužeľovej guľatiny 12 mm, dĺžka 150 mm
Drevená násada kladiva
Hladká guľatina 12 mm x 150 mm ako nálitkový kolík
Malé čepele nožov a lyžice
Železná tyč, na jednom konci hák a na druhom rukoväť
Liatinový taviaci téglik, téglik, 150 mm
Nožnicové kliešte
Rovná lata na zarovnávanie
Jemný štetec z ťavej srsti
Železné panvice a železné nádoby
Forma na pečenie, nesmie byť hliníková
Malá obdĺžniková forma na chlieb
Zberačka trosky s rukoväťou z tyče dlhej 2 stopy
Formovací piesok
Poklepávací nástroj na uvoľnenie modelu
Uhlová brúska
Ako vyrobiť prvú kovovú formu?
Teraz ste pripravení vyrobiť malú formu. Položte brikety z dreveného uhlia na rošt na dne pece, zapáľte ich a zapnite dúchadlo. Naplňte téglik kovovým šrotom, napríklad hliníkom, meďou alebo železom. Oceľ nemusí byť na odlievanie kovov najlepšou voľbou pre veľmi vysokú teplotu tavenia v porovnaní s inými kovmi, pričom železo je so svojou vysokou teplotou tavenia hneď za ňou.
Vložte téglik do pece s rozpáleným uhlím a nasaďte veko. Kým čakáte, kým sa zliatina roztaví, pripravte vo formovacom stole asi 25 litrov piesku a priebežne ho zvlhčujte rozprašovaním kvapiek vody. Zároveň ho prehadzujte dvoma drevenými klátikmi, aby ste dosiahli suchú, ale pastovitú konzistenciu, ktorá drží pohromade pri stlačení, no po uvoľnení sa čisto rozpadne. Pravdepodobne to budete musieť chvíľu skúšať, kým odhadnete správne stlačenie.
Ešte lepšie je premiešať piesok približne 12 hodín pred odlievaním kovu, aby sa vlhkosť stihla rovnomerne rozložiť kapilárnym pôsobením.
Potom položte model na modelovú dosku vo vnútri formovacieho stola. Poprášte ho pemzou pretrepanou cez ponožku.
Pretiahnite spodok formovacieho rámu cez model obrátene a pomocou sita preosejte piesok do spodku. Zrná pevne utlačte okolo materiálu modelu.
Potom spodok rámu preplňte pieskom a v rohoch ho riadne utlačte. Nad modelom však ubíjajte ubíjadlom o niečo jemnejšie. Pomocou modelovej dosky zatlačte piesok do spodku vodorovným pohybom smerom nadol.
Prebytočný materiál zrežte rovnou latou podľa okrajov spodku a formu odvzdušnite prepichnutím piesku krátkym ostrým drôtom z vešiaka na niekoľkých miestach nad aj pod modelom. Všetok zvyšný piesok odoberte do formy na chlieb.
Skontrolujte téglik a zistite, či sa kovový šrot alebo hliník roztavil. Jasne červená farba znamená príliš vysokú teplotu a prietok privádzaného vzduchu treba znížiť, aby roztavený kov pri dokončovaní formy iba pomaly vrel.
Potom sa vráťte, otočte spodok správnou stranou nahor a poprášte povrch s modelom stále vo vnútri. Teraz opatrne nasaďte vrch. Umiestnite nálitkový kolík na najsilnejšiu časť modelu, vtokový kolík zasuňte do piesku v spodku asi 5 cm od modelu, podržte sito nad rámom a vykonajte preosievanie, ubíjanie a zarovnanie rovnako ako predtým.
Keď je to hotové, vyhĺbte nožom plytkú lejaciu jamku, približne 25 mm hlbokú a 25 mm od vtokového kolíka, a vyrežte kanálik polovičnej dĺžky od jamky priamo ku kolíku. Odvzdušnite priestor nad modelom, opatrne vyberte vtokový aj nálitkový kolík a prstami pritlačte piesok okolo lejacej misky. Dávajte pozor, aby žiadny materiál nespadol do otvoru po nálitkovom kolíku. Teraz od seba opatrne oddeľte spodok a vrch.
V spodnom piesku vyhĺbte od vtoku k modelu rozvádzací kanálik, zastavte pri vtokovej bránke, čo je spojovacia drážka vedúca priamo k modelu, a piesok opäť pritlačte ako predtým. V niektorých prípadoch možno použiť viac než jeden kanálik a jednu vtokovú bránku.
Potom nožom naneste tenký film vody okolo okraja modelu a pripravte sa na jeho vybratie. Najprv zaskrutkujte malú skrutku do vhodnej časti modelu a potom na skrutku jemne poklepávajte tam a späť aj do strán, kým sa model neuvoľní a nepôjde ľahko zdvihnúť.
Ak je forma akokoľvek poškodená, opravte ju, vyfúknite z odtlačku prípadnú hlinu a opatrne vráťte vrch na miesto. Znova skontrolujte, či správne sedí.
Teraz ste pripravení na liatie, ale najprv sa uistite, že odkryté drevo formovacieho stola okolo rámu je zasypané pieskom.
Odlievanie kovov v domácej zlievarni
Najprv hákom otvorte pec a vyberte z téglika prípadné železné kusy. Potom zotrite trosku z povrchu roztaveného hliníka alebo iného kovu, pričom sa snažte taveninu príliš nerozvíriť, a odložte ju do pripravenej železnej nádoby. Hákom vyberte téglik z pece, položte ho do železnej panvice a pevne ho uchopte kliešťami.
Roztavený kov je nutné nalievať do lejacej misky a vtoku, kým nezačne vytekať z nálitku. Zvyšný tekutý hliník nalejte do formy na pečenie, aby ste vytvorili ingoty, ktoré neskôr znova roztavíte.
Počas čakania na rozobratie formy, pretože ochladenie kovového odliatku trvá 20–30 minút, znova preosejte všetok prebytočný piesok a nájdite preň vhodné skladovacie miesto, kde bude uzavretý a chránený pre ďalšie projekty. To isté urobte aj s pieskom z dutiny formy po dokončení odlievania. Teraz opatrne a pomaly uhaste oheň v peci a nechajte si vychladnuté uhlíky, pretože s nimi pôjdu ďalšie ohne zapáliť jednoduchšie.
Nakoniec vyberte kovový odliatok z dutiny formy a prezrite si ho. Nenechajte sa odradiť, ak sú prvé kroky trochu náročné. Praxou môžete získať odliatky spoľahlivo vhodné na lisovanie, frézovanie, sústruženie alebo iný typ obrábania.
A je to! Práve ste úspešne vyrobili svoj prvý kovový predmet vo vlastnej domácej zlievarni. Bezpochyby sa budete učiť za pochodu a praxou svoje zručnosti zlepšíte, ale tento jednoduchý návod pomôže začiatočníkom vstúpiť do sveta odlievania kovov.
Bezpečnosť a ochrana zdravia pri odlievaní kovov v zlievarni
Odlievanie kovov môže byť bezpečné, ale iba vtedy, ak dodržíte nevyhnutné opatrenia, aby celý proces prebiehal bezpečne a plynulo. Keď v zlievarni tavíte kov na odliatie do formy, musíte pracovať pozorne a systematicky. Napokon, nechcete sa popáliť.
Najprv sa uistite, že používate ochranné rukavice alebo iné ochranné pomôcky, napríklad ochranné okuliare, pre prípad rozstreku. Dávajte tiež pozor, aby ste sa nedotkli žiadnych horúcich častí v peci, najmä odlievaných kovov, pretože by ste si mohli spôsobiť vážne popáleniny. Preto je nevyhnutné používať na vybratie téglika kliešte alebo kliešťové nástroje.
Kvalita téglika s roztaveným kovom
Téglik musí byť kvalitný, aby nedošlo k úniku roztaveného kovu určeného na odlievanie. Či už ide o železo, oceľ alebo iný kov, mimoriadne vysoká teplota predstavuje vážne nebezpečenstvo. Skontrolujte, či v tégliku nie je otvor alebo prasklina, pretože by to mohlo viesť k nehode. Ak nemá otvory ani chyby, možno ho bezpečne použiť; ak však vykazuje konštrukčné poškodenie, pre istotu kúpte nový.
Na záver...
Ak ste prijali všetky príslušné bezpečnostné opatrenia a prečítali si náš návod, môžete sa pustiť do stavby vlastnej domácej zlievarne a začať so svojimi odlievacími projektmi!
