Устройство печи для плавления меди. Плавка меди в домашних условиях: температура, инструменты, правила. Пошаговая инструкция по плавлению

Изделия из меди активно используются не только в различных отраслях промышленности, но и в быту. В связи с этим вполне естественно, что у многих умельцев возникает вопрос о том, как расплавить медь и в домашних условиях изготавливать из нее различные изделия методом литья. Знание такой технологии, которая известна человечеству еще с древних времен, позволяет создавать различные предметы не только из меди, но и из ее сплавов – .

Характеристики меди

Медь является одним из первых металлов, которые человек научился добывать и перерабатывать. Изделия из меди и ее сплавов использовались еще в 3 веке до н.э., о чем свидетельствуют исторические данные и результаты археологических раскопок. Широкому распространению меди во многом способствовало то, что она достаточно легко поддается обработке различными механическими способами. Кроме того, ее можно легко расплавить.

Медь, поверхность которой отличается явно выраженной желтовато-красной окраской, в силу своей мягкости легко поддается обработке методом пластической деформации. Поверхность меди при ее взаимодействии с окружающим воздухом покрывается оксидной пленкой, которая и окрашивает ее в такой красивый цвет.

Большое значение имеют и такие характеристики меди, как электро- и теплопроводность, по которым она занимает второе место среди всех металлов, уступая только серебру. Благодаря таким свойствам изделия из нее активно используются в электротехнической промышленности, а также в тех случаях, когда необходимо обеспечить быстрый отвод тепла от нагретого предмета.

Еще одним важным параметром меди, напрямую влияющим на объем энерго- и трудозатрат, расходуемых при производстве изделий из нее, является температура плавления. Для чистой меди температура, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое, составляет 1083°. Если смешать медь с оловом и получить бронзу, то температура плавления такого сплава будет составлять уже 930–1140° в зависимости от содержания в нем основной легирующей добавки. Такой , как латунь, который получают путем добавления к основному металлу цинка, обладает еще меньшей температурой плавления, которая находится в интервале 900–1050°.

Если вы решили реализовать в домашних условиях такой технологический процесс, как , важно знать еще один параметр – температуру ее кипения. При 2560° медь начинает буквально кипеть, что хорошо заметно по видео данного процесса. Появлению пузырьков на поверхности жидкого металла и активному газообразованию в нем способствует углерод, выделяющийся из меди в результате ее окисления, происходящего при сильном нагреве.

Если довести мель до кипения, то отливки из нее будут отличаться невысоким качеством, их структура и поверхность будут характеризоваться большим количеством пор, которые снижают не только ее декоративные, но и механические характеристики.

Пошаговая инструкция по плавлению меди

Плавка меди, если подготовить все необходимое для реализации такого технологического процесса и подойти к его выполнению правильно, позволяет даже в домашних условиях изготавливать медные изделия как декоративного, так и чисто практического назначения.

Для того чтобы расплавить медь, вам потребуются следующие инструменты, оборудование и расходные материалы:

• муфельная печь (желательно с регулировкой температуры нагрева);
• тигель, в котором вы будете расплавлять медь (для плавки меди используют тигли, изготовленные из керамики или огнеупорной глины);
• щипцы, при помощи которых горячий тигель будет извлекаться из печи;
• крюк (его можно изготовить из обычной стальной проволоки);
• бытовой пылесос;
• древесный уголь;
• форма, в которую будет выполняться литье;
• газовая горелка и горн.

Расплавить медь как в производственных, так и в домашних условиях можно, следуя нижеприведенному алгоритму.

Медь в измельченном состоянии помещают в тигель. Следует иметь в виду: чем меньше будут кусочки металла, тем быстрее он расплавится. Тигель после его наполнения медью помещают в печь, которую, используя регулятор температуры, необходимо прогреть до требуемого состояния. В дверцах серийных муфельных печей обязательно предусмотрено окошко, через которое можно наблюдать за процессом плавления.

Шаг второй

После того как вся медь в тигле расплавится, его необходимо извлечь из печи, используя для этого специальные щипцы. На поверхности обязательно присутствует окисная пленка, которую необходимо сдвинуть к одной из стенок тигля при помощи стального крюка. Расплавленный металл после освобождения его поверхности от окисной пленки следует максимально оперативно и аккуратно залить в предварительно подготовленную форму. Подробности и правила выполнения этой процедуры хорошо демонстрирует видео, которое несложно найти в интернете.

В том случае, если в вашем распоряжении нет муфельной печи, то разогревать тигель с медью можно при помощи газовой горелки, расположив ее вертикально под дном емкости. При этом важно следить за тем, чтобы пламя газовой горелки было равномерно распределено по всей площади дна тигля.

Если в домашних условиях необходимо расплавить легкоплавкие сплавы на основе меди (латунь и некоторые марки бронзы), то в качестве нагревательного устройства можно использовать обычную паяльную лампу, также расположив ее вертикально под дном тигля. При плавке, выполняемой данным и предыдущим способами, поверхность расплавленного металла будет активно взаимодействовать с кислородом, что приведет к интенсивному окислению. Чтобы уменьшить интенсивность окисления, расплавленную медь можно присыпать измельченным древесным углем.

Если в вашей домашней мастерской имеется горн, то его также можно использовать для того, чтобы расплавить медь, латунь или бронзу. В данном случае тигель с измельченным металлом помещается на слой раскаленного древесного угля. Чтобы процесс нагревания и плавления проходил более интенсивно, в зону горения угля можно обеспечить подачу воздуха, для чего подойдет обычный пылесос, работающий не на втягивание, а на выдувание. В том случае, если вы будете использовать пылесос, на его шланг необходимо изготовить металлический наконечник с отверстием для выдувания небольшого диаметра.

Подбирая муфельную печь для выполнения литейных операций с медью и ее сплавами, следует обращать внимание на температурный режим, который может обеспечить такое устройство. В зависимости от типа расплавляемого металла такая печь должна обеспечивать следующие температуры нагревания:

• медь – 1083°;
• различные марки бронзы – 930–1140°;
• латунь – 880–950°.

Возможно, что вы решите сделать печь для плавки самостоятельно, посмотрев видеоролик.

Вам понадобится

• Тигель
• Щипцы для тигля
• Муфельная печь
• Древесный уголь
• Бытовой пылесос
• Крюк из стальной проволоки
• Форма

Инструкция

Видео по теме

Обратите внимание

Полезный совет

Источники:

• температура плавления меди

Если у вас возникла необходимость расплавить металл для каких-либо целей, вы столкнетесь с рядом проблем, которые можно решить и все равно выполнить данную процедуру собственными руками. Например, расплавить не так сложно, как многие другие материалы. И при желании это вполне реально сделать самому.

Инструкция

Найдите способ добиться температуры больше, чем 1083 градуса по Цельсию. Данная необходима для того, чтобы медь начала . Не верьте историям о том, как люди смогли расплавить медь на костре в консервной банке или кусочек медной проволоки на ложке, используя только зажигалку. Даже если их реальны, вывод можно сделать один - это была не медь .

Воспользоваться можно доменной печью, если имеется там, где вы живете или если у вас есть возможность воспользоваться ей. Прежде чем снимать в аренду печь, убедитесь, что она может нагреваться до нужной вам температуры и в ней есть возможность регулировки жара, так как нельзя, чтобы медь начинала вскипать. Нужно уметь балансировать между температурными перепадами.

Попробуйте соорудить печь для выплавки дома . Сделать дома печь для плавления можно из подручных материалов. Схемы, по которым такие печи, есть на каждом специализированном форуме. Самая распространенная конструкция создается из использованного огнетушителя. Если вы выбрали этот вариант, тогда отпилите головку огнетушителя и приделайте закрывающуюся крышку. Обработайте внутреннюю часть глиной и установите плавильный , приобрести который можно в специализированных .

Помните, что форма, в которую будет произведен залив расплавленной меди, должна иметь большую температуру плавления, чем сама медь .

Видео по теме

Изделия из меди могут быть очень красивы, и возникает соблазн сделать что-то медное своими руками. Для этого металл необходимо расплавить. В литейном деле по большей части применяются три основные разновидности этого металла: красная чистая медь и ее сплавы: бронза и латунь.

Вам понадобится

• Тигель
• Щипцы для тигля
• Муфельная печь
• Древесный уголь
• Бытовой пылесос
• Крюк из стальной проволоки
• Форма

Инструкция

При достижении нужной температуры и расплавлении металла откройте дверцу, захватите тигель щипцами. Окисную пленку сдвиньте в сторону с помощью крюка из проволоки. Вылейте расплав в подготовленную заранее форму. Если муфельная печь достаточной мощности, с ее помощью можно плавить любые сплавы и медь.

Если нет муфельной печи, можно расплавить медь автогеном, направив пламя от днища тигля вверх. При этом плавление будет происходить при хорошем доступе . Для предохранения металла от интенсивного рекомендуется присыпать его поверхность слоем толченого древесного угля.

Если нет ни автогена, ни паяльной лампы, можно воспользоваться простым горном. В этом случае установите тигель на слой древесного угля. Для повышения температуры горения угля примените принудительное вдувание в зону горения воздуха. Для этого подойдет бытовой пылесос, работающий на выдувание. Шланг пылесоса обязательно должен иметь металлический наконечник. Отверстие наконечника можно заузить для получения более тонкой струи воздуха.

Видео по теме

Обратите внимание

Муфельная печь должна позволять получать следующие температуры: для плавления меди – 1083оС, для плавления бронзы – 930-1140оС, для плавления латуни - 880-950оС.

Красная медь является вязкоплавкой. Она малопригодна для тонкой отливки. Для этих целей больше подходит латунь. Чем светлее латунь, тем более легкоплавкой она является.

Горн представляет собой открытую печь с вытяжкой, в которой сжигают древесный уголь. Для увеличения температуры в горн вдувают дополнительный воздух с помощью мехов или компрессора.

Полезный совет

Для плавления меди применяются глиняные и керамические тигли.

Вместо горна можно использовать автоген или паяльную лампу.

Источники:

• температура плавления меди

Чтобы расплавить медь , как впрочем, и любой другой металл лучше пользоваться специальным оборудованием и работать под руководством мастера. Но если обстоятельства вас заставили заняться плавкой металла дома, то сделайте специальную плавильную печь.

Инструкция

С обоих концов трубы сделайте по два отверстия (замковых), чтобы прикрепить нихромовую нить. Нихромовая нить является нагревательным элементом, прикрепить ее надо вместе с куском , который будет предохранять витки проволоки при намотке.

Используя формулу L=RxS вычислите длину нити, где сопротивление нагревательного элемента нагревания –R, S - сечение проволоки (нихромовой); удельное сопротивление нихрома –р и равно 1,2; искомая длина – L.

Проволоку вместе со шнуром намотайте в виде спирали и обмажьте жидким стеклом. Затем проводник удалите, спираль обмотайте асбестом.

Сделайте датчик температуры. Возьмите хромелевую и алюмелевую проволоку, скрутите их друг с другом. К одному концу скрутки присоедините провод идущий от трансформатора (латра). Регулятор трансформатора поставьте на нулевое деление.

Слева расположен датчик температур. 1). трансформатор (латр), 2).на зажиме первый контакт, 3). от латра второй контакт, 4,5). хромелевая и алюмелевая проволока, 6). чашка из вещества, который ток, 7). (смесь) из буры и графита, 8). скрутка двух проводков (спаиваемых).

На несколько секунд подайте ток. На месте контакта должен появиться шарик расплава. Рабочую часть термопары вмонтируйте в крышку печи и подсоедините к милливольту, который рассчитан на 500 милливольт.

Шкалу заново отградуируйте, ориентиром может служить точка разных металлов. Эту операцию проводите уже в готовой печи. Верхнюю крышку печи и дно сделайте из глины (шамотной). Печь можно дополнить смотровым окошком из специального стекла.

1) термоизоляция асбестовая 2). из глины, 3). спираль нихромовая, 4). крышка (верхняя), 5). выход нихромовой нитки (проволоки),6). термопары, 7). милливольтметр, 8) под.Если шихту будет загружать непосредственно в саму печь, а не в тигли, то внутреннюю часть печи обмажьте графитовой пастой. Пасту замешайте на жидком .При работе с такой печью соблюдайте технику безопасности.

Прежде чем металл воплотится в конкретное изделие, он должен пройти длительный путь. А все начинается с невзрачного куска горной породы, обнаруженного геологами. Металлосодержащие состоят из рудного вещества и пустой породы. После процесса обогащения руда отправляется на переплавку.

Инструкция

Чугун получают из четырех видов железных руд – , бурого, шпатового и магнитного железняка, которые друг от друга процентным содержанием . Чугун выплавляют в огромных доменных печах с добавлением марганца.
Вначале в нее загрузите кокс, после чего слоями – агломерат и кокс. Агломерат представляет собой специально приготовленную руду, спеченную с флюсом. Плавка чугуна вдуванием в горн разогретого воздуха и кислорода, создающих необходимую для этого температуру. В частности, подавайте в кольцевую трубу, опоясывающую нижнюю часть печи, и оттуда по трубкам через специальные отверстия в горне – фурмы – в горн.

В горне происходит сгорание кокса с образованием CO2, который затем поднимается сквозь слои раскаленного кокса и, взаимодействуя с ним, образует CO– углерода. Он и восстанавливает значительную часть руды, вновь превращаясь в CO2. Помните, что восстановление руды происходит в основном вверху шахты.

Для того чтобы избавится от ненужных примесей, используйте флюс, с которым они превращаются в шлак. В процессе восстановления руды становится твердым. Опускаясь в распар – более горячую часть печи – железо смешивается с углеродом, в результате чего получается чугун.

Плавка металла методом индукции широко применяется в разных отраслях: металлургии, машиностроении, ювелирном деле. Простую печь индукционного типа для плавки металла в домашних условиях можно собрать своими руками.

Нагрев и плавка металлов в индукционных печах происходят за счет внутреннего нагрева и изменения кристаллической решетки металла при прохождении через них высокочастотных вихревых токов. В основе этого процесса лежит явление резонанса, при котором вихревые токи имеют максимальное значение.

Чтобы вызвать протекание вихревых токов через расплавляемый металл, его помещают в зону действия электромагнитного поля индуктора - катушки. Она может иметь форму спирали, восьмерки или трилистника. Форма индуктора зависит от размеров и формы нагреваемой заготовки.

Катушка индуктора подключается к источнику переменного тока. В производственных плавильных печах используют токи промышленной частоты 50 Гц, для плавки небольших объемов металлов в ювелирном деле используют высокочастотные генераторы, как более эффективные.

Виды

Вихревые токи замыкаются по контуру, ограниченному магнитным полем индуктора. Поэтому нагрев токопроводящих элементов возможен как внутри катушки, так и с внешней ее стороны.

Поэтому индукционные печи бывают двух типов:
• канальные, в которых емкостью для плавки металлов являются каналы, расположенные вокруг индуктора, а внутри него расположен сердечник;
• тигельные, в них используется специальная емкость - тигель, выполненный из жаропрочного материала, обычно съемный.

Канальная печь слишком габаритная и рассчитана на промышленные объемы плавки металлов. Её используют при выплавке чугуна, алюминия и других цветных металлов.
Тигельная печь довольно компактна, ей пользуются ювелиры, радиолюбители, такую печь можно собрать своими руками и применять в домашних условиях.

Устройство

Самодельная печь для плавки металлов имеет довольно простую конструкцию и состоит из трех основных блоков, помещенных в общий корпус:
• генератор переменного тока высокой частоты;
• индуктор - спиралевидная обмотка из медной проволоки или трубки, выполненная своими руками;
• тигель.

Тигель помещают в индуктор, концы обмотки подключают к источнику тока. При протекании тока по обмотке вокруг нее возникает электромагнитное поле с переменным вектором. В магнитном поле возникают вихревые токи, направленные перпендикулярно его вектору и проходящие по замкнутому контуру внутри обмотки. Они проходят через металл, положенный в тигель, при этом нагревая его до температуры плавления.

Достоинства индукционной печи:

• быстрый и равномерный нагрев металла сразу после включения установки;
• направленность нагрева - греется только металл, а не вся установка;
• высокая скорость плавления и однородность расплава;
• отсутствует испарение легирующих компонентов металла;
• установка экологически чиста и безопасна.

В качестве генератора индукционной печи для плавки металла может быть использован сварочный инвертор. Также можно собрать генератор по представленным ниже схемам своими руками.

Печь для плавки металла на сварочном инверторе

Эта конструкция отличается простотой и безопасностью, так как все инверторы оборудованы внутренними защитами от перегрузок. Вся сборка печи в этом случае сводится к изготовлению своими руками индуктора.

Выполняют его обычно в форме спирали из медной тонкостенной трубки диаметром 8-10 мм. Ее сгибают по шаблону нужного диаметра, располагая витки на расстоянии 5-8 мм. Количество витков - от 7 до 12, в зависимости от диаметра и характеристик инвертора. Общее сопротивление индуктора должно быть таким, чтобы не вызывать перегрузки по току в инверторе, иначе он будет отключаться внутренней защитой.

Индуктор можно закрепить в корпусе из графита или текстолита и установить внутрь тигель. Можно просто поставить индуктор на термостойкую поверхность. Корпус не должен проводить ток, иначе замыкание вихревых токов будет проходить через него, и мощность установки снизится. По этой же причине не рекомендуется располагать в зоне плавления посторонние предметы.