Фарносов В. Литье для начинающих. Олово, латунь и бронза в полевых условиях

Статья публикуется в рамках проекта «Деревня средневековых ремёсел – воссоздание мастерских для четырёх средневековых ремёсел, размещённых в туристическом объекте – «деревня Кауп», реализованного в 2018 году субсидии из бюджета Калининградской области.


Все описанные объекты находятся на городище недалеко от п. Романово Зеленоградского района Калининградской области. Можно приехать, поучаствовать в мастер-классах, пообщаться с мастерами, дополнительная информация здесь: kaup39.ru

 

В этой статье мы хотим показать вам, что лить простые вещи не так сложно, как кажется. Вам обязательно потребуется изучение специальной литературы, однако, литье доступно практически каждому, и для того, чтобы начать, не требуется дорогое оборудование.

 

Литье олова


Оборудование

  • Костер
  • Тигель (керамический или металлический)
  • Меха (достаточно небольших костровых)
  • Формы (из металла, глины или мыльного камня)
  • Клещи/плоскогубцы


Материалы

  • Уголь/дрова
  • Олово

 

Все оборудование легко сделать самим. Температура плавления олова всего 231,9°C, его можно лить – его можно лить в силиконовые, гипсовые, деревянные и глиняные формы. Можно попробовать историческим способом лить прямо в форму из мыльного камня, она будет постепенно разрушаться при изъятии изделия, но срок ее службы мы пока не установили.

Маленькие костровые меха легко сделать самим или купить в магазине, где продается все для пикников.


Для литья олова в качестве тигеля также подойдет металлический ковшик, главное чтобы он выдержал длительное нахождение на огне. Горячий тигель вы берете клещами или плоскогубцами.


При заливке олова в форму из камня или глины ее  необходимо сперва разогреть, особенно если форма содержит мелкие детали.


Такую литейку вы можете за 15 минут разложить где угодно, главное сделать меха, тигель и формы.

Заливка олова в глиняную форму

 

Подробнее о реконструкции оловянного литья вы можете прочитать в этой статье: http://kaup.ru/index.php/rec/materials/49-litjo-v-kamennuyu-formu.html

 

Литье латуни


Оборудование:

  • Глиняная печь/горн
  • Тигель (керамический или металлический)
  • Кузнечные меха
  • Формы для отливки восковок из мыльного камня
  • Клещи
  • Деревянное или железное ведро для воды


Материалы:

  • Уголь
  • Глина
  • Воск
  • Флюс
  • Вода


Этапы процесса:

  • Заливка воска в форму из мыльного камня
  • Извлечение восковки и аккуратное обмазывание ее глиной
  • Сушка заготовки
  • Выпаривание воска в печи, нагрев глиняной формы и, одновременно, разогрев  и плавка латуни в тигеле
  • Литье латуни в форму


При заливке воска формы необходимо слегка разогреть.

Заливка воска в форму из мыльного камня

 

 

От начала процесса до отливки изделия обычно проходит не менее 1 недели, необходимо, чтобы глиняные формы высохли.


В случае с латунью глиняные формы можно поставить выпариваться в ту же печь/горн, которые используются для плавки латуни, но немного сбоку, где температура не так высока. Формы не должны превратиться в керамику, температура обжига начинается от 600 °C, а температура плавления латуни  880—950 °C.


В идеале нужна отдельная печь или костер для форм, и отдельная для тигелей. После выпаривания воска форма не должна остыть, так что не вытаскивайте ее раньше времени из огня. Температура в горне у вас будет такая, что для вытаскивания тигеля необходимы клещи с длинными ручками. Также запаситесь ведром с водой, сопло и клещи достаточно быстро раскаляются докрасна и их необходимо периодически остужать, окуная в воду.


После заливки в форму расплавленный металл прикрывается  картошкой или яблоком, влага внутри превращается в пар, который создаёт давление и проталкивает жидкий металл в форму.

Заливка латуни в глиняную форму


Кузнечные меха вам придется сделать самостоятельно, в интернете много руководств на эту тему. Клещи можно заказать в кузнечной мастерской или купить в специализированном магазине.


После остывания формы с отливкой, разбиваем форму.


После вынимания из формы у отливки следует удалить литник и снять заусеницы.


Литье бронзы


Оборудование:

  • Печь для плавления бронзы
  • Печь для разогрева форм
  • Тигель (керамический или металлический)
  • Большие кузнечные меха
  • Формы для отливки восковок из мыльного камня
  • Клещи

 

Материалы:

  • Уголь
  • Глина
  • Воск
  • Флюс


Разница в литье между латунью и бронзой только в температуре плавления металла.  Если горн для латуни можно сделать за полдня из глины, то для бронзы нужна серьезная стационарная печь. Температура плавления бронзы 930—1140 °C. Эта разница около 100 °C , как оказалось, недостижима на открытом огне. Печь делается таким образом, чтобы сопло мехов не соприкасалось с горящими углями, в печи есть отверстие для сопла, но до углей металл не должен доходить. Пример конструкции печи:

Печь, подходящая для плавки бронзы

 


В какие формы вообще можно лить цветной металл?


Чаще всего формы изготавливаются из глины, есть техники литья в песок, землю и дерево, а также современная технология литье в силиконовые формы.


Что такое мыльный камень и где его взять?


Мыльный камень — талькохлорит, в раннем средневековье использовался для литейных форм, скульптур и светильников. Сейчас купить его можно практически в любом магазине для саун и бань (для проекта мы покупали в “Гидрокомфорте”), продается коробками, лучше брать не обвалованный, а колотый — у него встречаются ровные сколы, требующие меньше обработки.


Как вырезать форму из мыльного камня?


Камень нужно отшлифовать до гладкой, почти отражающей поверхности. Мыльный камень очень хорошо подвергается обработке и вырезать форму в нём довольно легко, но сначала камень нужно подготовить.  Камень нужно отшлифовать до гладкой, почти отражающей поверхности.  Для этого нужна ровная гладкая поверхность и несколько листов наждачной бумаги разной маркировки. Хорошим вариантом для наших целей будет  последовательное использование 40-80-120-180-280-400. В конце две половинки формы притираются друг о друга с добавлением воды, чтобы при их соединении не было люфта и просветов. На одной из половинок рисуется силуэт будущего изделия, затем выцарапывается по контору острой железной палочкой и дальше внутренний объём вырезается маленькими штихелями. Когда одна половина готова, нужно засыпать порошком, который остался после резки форму и аккуратно приложить сверху вторую половину, тогда порошок отпечатает на ней контур. Далее вырезается вторая сторона и литник.


Какой воск лучше использовать - ювелирный или пчелиный?


Конечно, ювелирный воск более удобен, в расплавленном состоянии он плотный и тягучий, а когда остывает - становится твёрдым и пластичным, он легко достаётся из формы, не ломается и не размазывается по ней.

 

Для чего нужен флюс, какой конкретно, в какой момент его использовать и где купить?

 

Флюс в кузнечном и литейном деле нужен для многих операций - пайки, кузнечной сварке, плавки и восстановительной плавки. В основном флюс нужен для растворения окислов и ограничения доступа кислорода. Самый универсальный флюс - натрий тетраборнокислый (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B0%D1%82_%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F) или просто бура. Он засыпается в тигель в момент плавления металла. Буру можно купить в магазинах промышленной химии или на складах стройматериалов (в Калининграде мы покупаем в "Регион-снабжении").


Где взять олово, латунь и бронзу?

 

На складе цветного металлопроката или заказать по интернету (это выйдет значительно дороже). В Калининграде мы знаем два склада: "Курган-Балт" и "Балтцветмет".
Важный момент: чистое олово, без примесей свинца, стоит достаточно дорого, но если вы планируете отлитые изделия использовать в качестве украшений, посуды или игрушек, ни в коем случае не покупайте более дешевый припой, который активно предлагают продавцы.

 

Что стоит почитать тем, кто хочет заниматься литьем?


Книги по литейному производству, например "Основы технологии литейного производства" и "Справочник рабочего-литейщика".

 


Ред. Н. Давыдова