Schmelzende Dosen. So schmelzen Sie Aluminiumdosen zu Hause. Über Graphittiegel

Für viele ist der Begriff „Gießerei“ eng mit mühsamer Arbeit und besonderen Fachkenntnissen verbunden. Tatsächlich ist das Gießen eines Teils aus dem benötigten Metall für den Durchschnittsmenschen ohne professionelle Ausbildung zu Hause möglich. Der Prozess hat seine eigenen Feinheiten, kann aber zu Hause mit Ihren eigenen Händen durchgeführt werden. Äußerlich ähnelt es der Herstellung von Bleigewichten zum Angeln. Merkmale des Aluminiumgussverfahrens hängen mit den technischen Eigenschaften des Materials zusammen.

Wie wirft man einenAluminium

Eigenschaften von Aluminium. Aluminium ist eines der am häufigsten vorkommenden Metalle.

Es hat eine silberweiße Farbe und eignet sich gut zum Gießen und Bearbeiten. Aufgrund seiner Eigenschaften verfügt Aluminium über eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit und weist zudem eine Korrosionsbeständigkeit auf.

Technisches Aluminium hat einen Schmelzpunkt von 658 Grad, hochreines Aluminium hat einen Schmelzpunkt von 660 und der Siedepunkt von Aluminium liegt bei 2500 Grad.

Für den Aluminiumguss sind Heimheizgeräte wahrscheinlich nicht sinnvoll und liefern die erforderliche Temperatur. Es ist notwendig, Aluminium zu schmelzen, indem es auf eine Temperatur von über 660 Grad erhitzt wird.

Aluminiumguss: Auswahl einer Wärmequelle

Als Wärmequelle zum Schmelzen von Aluminium können verwendet werden:

• Eine sehr effektive Methode wird mit einem selbstgebauten Tiegelmuffelofen erreicht. Auf der Arbeitsfläche dieses Ofens ist ein Tiegel (ein notwendiges Werkzeug zum Schmelzen von Aluminium) installiert, in den Rohstoffe eingefüllt werden. Mit einem Muffelofen lässt sich Aluminium ganz einfach gießen.
• Um die Schmelztemperatur von Aluminium zu erreichen, reicht die Verbrennungstemperatur von Flüssig- oder Erdgas aus; in diesem Fall kann der Prozess in einem selbstgebauten Ofen durchgeführt werden.
• Mit einer kleinen Schmelzmenge können Sie die Wärme nutzen, die durch die Verbrennung von Gas in einem Haushaltsgasherd entsteht.
• Für die erforderliche Temperatur sorgen Gasschneider oder Acetylengeneratoren, sofern im Haushalt vorhanden.

Aluminiumvorbereitung

Auch wenn der Schmelzvorgang zu Hause durchgeführt wird, muss verantwortungsvoll damit umgegangen werden. Das Metall muss zunächst von Schmutz befreit und in kleine Stücke zerkleinert werden. In diesem Fall wird der Schmelzvorgang schneller ablaufen.

Die Wahl fällt auf weicheres Aluminium als reineres Material mit weniger Verunreinigungen. Beim Schmelzen wird Schlacke von der flüssigen Oberfläche des Metalls entfernt.

Sandguss

Zur Herstellung von Gussteilen kommen mehrere Technologien zum Einsatz. Am einfachsten ist Sandguss:

• Wenn Sie ein Aluminiumteil mit einfacher Form herstellen müssen, kann ein offener Guss direkt in den Boden – Siliciumdioxid – erfolgen. Ein kleines Modell besteht aus jedem Material: Holz, Schaumstoff. In den Kolben einbauen. Der Boden wird in kleinen Schichten herumgelegt und gründlich verdichtet. Sobald die Probe entfernt ist, behält die Kieselsäure ihre Form gut und der Guss erfolgt direkt darin.

• Als Formmischung können Sie Sand in Kombination mit Silikatkleber oder Zement mit Bremsflüssigkeit verwenden. Das Verhältnis der Materialien sollte so sein, dass die Mischung beim Komprimieren ihre Form behält.

Video „Aluminium zu Hause in eine Tonform (Sand) gießen“

Für Teile mit komplexen Formen kommt eine andere Technologie zum Einsatz.

Wachsausschmelzguss

Diese seit langem bekannte Methode zur Herstellung von Aluminiumprodukten zu Hause kann leicht modifiziert werden. Das Gießprinzip ist wie folgt:

Das Modell besteht aus niedrig schmelzendem Material. Es wird in eine bestimmte Form gebracht und mit Gips gefüllt. Ein oder mehrere Angusskanäle werden installiert. Nachdem der Putz ausgehärtet ist, wird er gut getrocknet. Bei hohen Temperaturen geht das niedrig schmelzende Material in einen flüssigen Zustand über und fließt durch den Anguss aus. In die resultierende Form wird ein Aluminiumbarren gegossen.

Details zum Ablauf können im Video geklärt werden.

Video „Hochdruck-Aluminiumguss“

So kann selbst der einfachste Hobbyhandwerker das benötigte Teil aus Aluminium in verschiedenen Formen herstellen.

So gießen Sie ein komplex geformtes Teil aus Aluminium

Industrieunternehmen verwenden häufig Metallformen. Aluminiumgussformen können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Am häufigsten wird Gips verwendet. Gips kann in jedem Baumarkt zu jedem für Sie akzeptablen Preis gekauft werden. Es wird empfohlen, geformten oder weißen Gips zu verwenden.

Eine ausgezeichnete Option ist skulptural, die mit G-16 gekennzeichnet ist. Aufgrund des hohen Preises kann es durch G-7 – gewöhnlichen weißen Gips – ersetzt werden. Es ist strengstens verboten, es durch Alabaster zu ersetzen, obwohl diese bei Bauarbeiten häufig austauschbar sind.

Schauen wir uns eine einfache Möglichkeit an, ein Aluminiumteil zu Hause mit eigenen Händen zu gießen.

Um ein Aluminiumteil zu gießen, benötigen wir:

• Schmelzgefäß;
• Altmetall;
• schmelzende Form.

Hauptphasen des Prozesses:

1. Bereiten Sie ein Gefäß zum Schmelzen vor (Sie können ein Gefäß aus einem Teil eines Stahlrohrs verwenden).

2. Wir stellen eine Form zum Schmelzen her. Wenn das Teil eine komplexe Struktur aufweist, kann die Form aus mehreren Komponenten bestehen.

In unserer Version besteht das Formular aus zwei Teilen. Überlegen Sie zunächst, wie Sie das Teil der Einfachheit halber vereinfachen können (wir empfehlen, die Löcher mit Klebeband zu verstärken).

Die Form lässt sich ganz einfach aus Modelliergips herstellen (keinen Alabaster verwenden!). Sie können Plastilin verwenden.

3. Bevor Sie Gips gießen, sollten Sie den Behälter mit Öl schmieren, damit der Gips nicht am Behälter kleben bleibt.

4. Gießen Sie den Gips vorsichtig ein und schütteln Sie die Form regelmäßig, um die Blasen zu entfernen.

Es ist wichtig zu wissen: Der Aushärtungsprozess von Gips erfolgt recht schnell. Seien Sie daher vorsichtig und versuchen Sie, das Modell rechtzeitig in Gips einzubauen.

5. Für die anstehende Füllung ist eine Grundschicht erforderlich.

Nehmen Sie einen Bohrer und bohren Sie 4 kleine Löcher, behandeln Sie die Form mit Öl. Dies ist notwendig, damit die fertigen Formteile während des Gießvorgangs möglichst stabil liegen.

6. Füllen Sie die zweite Schicht.

7. Nach dem Aushärten müssen Sie die Form vorsichtig aus dem Behälter nehmen und die Hälften trennen.

8. Vor dem Gießen behandeln wir die Form mit Ruß, um ein Anhaften von flüssigem Aluminium zu vermeiden. Die Form muss getrocknet werden. Der natürliche Trocknungsprozess findet den ganzen Tag über statt. Es empfiehlt sich, den Gipsrohling im Ofen zu trocknen. Beginnen Sie mit Temperatur 11 0 0 MIT- eine Stunde und zwei Stunden bei Temperatur 300 0 C. Es ist notwendig, Löcher im Putz vorzusehen, um Aluminium einzufüllen und Restluft zu entfernen.

So schmelzen wir Aluminium.

9. Dann geben wir das flüssige Metall in die Form und warten, bis es vollständig abgekühlt ist.

Als Ergebnis erhalten wir das gewünschte Werkstück, schleifen es und bohren spezielle Löcher.

Burnout-Guss: Technologiemerkmale

Die Herstellung eines Teils aus Aluminium mittels Ausbrennguss hat seine eigenen Besonderheiten, auf die im Folgenden eingegangen wird. Die Arbeiten werden in der folgenden Reihenfolge ausgeführt:

• Als Material für das Modell zu Hause wird Schaumstoff verwendet. Erstellen Sie mit Schneidelementen und Kleber eine Figur, die im Umriss der gewünschten Form ähnelt.

• Bereiten Sie einen Behälter für die Herstellung eines Modells vor. Sie können einen alten Schuhkarton verwenden. Alabaster mit Wasser mischen. Gießen Sie die Mischung in die Schachtel. Platzieren Sie das Schaumstoffmodell. Nivelliere es. Geben Sie dem Material Zeit, gut auszuhärten. Aufgrund des schnellen Aushärtungsprozesses von Alabaster sollten Sie die Arbeit in einem beschleunigten Tempo durchführen.

• Entfernen Sie den Karton. Erhitzen Sie die Form im Ofen, um den Alabaster zu trocknen und die restliche Feuchtigkeit zu entfernen. Andernfalls dringt das gesamte Wasser des Alabasters in das Aluminium ein und verwandelt sich in Dampf, was dazu führt, dass beim Arbeiten Poren im Metall entstehen und Aluminium aus der Form spritzt.
• Aluminium schmelzen. Entfernen Sie geschmolzene Schlacke von der Flüssigkeitsoberfläche. Gießen Sie das Metall anstelle des Schaums in die Form. Aufgrund der hohen Temperatur beginnt dieser auszubrennen und Aluminium tritt an seine Stelle.

• Nachdem das Metall abgekühlt ist, brechen Sie die Form auf und entnehmen Sie das resultierende Aluminiumgussmodell. Den Vorgang können Sie sich im Video genauer ansehen.

Sicherheitsvorkehrungen und Arbeitsplatzvorbereitung

Arbeiten bei hohen Temperaturen sind durch gesundheitsschädliche Dämpfe und Rauchentwicklung gekennzeichnet und müssen daher im Freien oder in einem zwangsbelüfteten Bereich durchgeführt werden. Es muss ein Seitenstromventilator verwendet werden.

Der Gießvorgang wird von Spritzern begleitet und es ist möglich, dass geschmolzenes Metall fließt. Der Arbeitsplatz muss vorher mit einem Blech abgedeckt werden. Es wird nicht empfohlen, Arbeiten in einem Wohngebiet durchzuführen, da dies für andere gefährlich ist.

Grundlegende Fehler beim Aluminiumguss

Bevor Sie zu Hause Aluminium gießen, beachten Sie die wichtigsten Fehler, die bei der Durchführung von Arbeiten beobachtet werden:

• Bei der Herstellung von Gipsformen ist es notwendig, dass die gesamte Feuchtigkeit während des Trocknungsprozesses verdunstet. Andernfalls beginnt das Wasser beim Befüllen der Form zu verdampfen, wird zu Dampf und kann in Form von Poren und Schalen im Aluminium verbleiben.
• Wenn die Erwärmung unzureichend ist oder das Aluminium Zeit zum Abkühlen hat, bevor mit der Arbeit begonnen wird, füllt das Metall die Form nicht gut aus und entfernte Bereiche bleiben hohl.
• Kühlen Sie Metall nicht durch Eintauchen in Flüssigkeit. In diesem Fall wird die innere Struktur des Materials gestört.

Aluminium kann sich wie Papier biegen oder so hart wie Stahl sein. Aluminium ist überall, sogar in uns.

Jeder Erwachsene nimmt täglich etwa 50 mg Aluminium über die Nahrung auf, das ist keine Diät, man kann es einfach nicht vermeiden.

Aluminium ist das am häufigsten vorkommende Metall auf dem Planeten. Sein Gehalt in der Erdkruste beträgt 8 %, es ist jedoch zumindest in reiner Form nicht leicht zu extrahieren.

Im Gegensatz zu Gold und Silber kommt Aluminium nicht in Nuggets oder ganzen Adern vor. Aluminium ist dreimal leichter als Eisen oder Kupfer.

Aluminium sieht in seiner ursprünglichen Form überhaupt nicht wie Metall aus, das liegt an der besonderen „Liebe“ von Aluminium zu Sauerstoff.

Tatsächlich fand die erste Verwendung von Aluminium in der Geschichte statt, als östliche Töpfer ihren Waren aluminiumreichen Ton hinzufügten, um sie stärker zu machen. .

Ausreichend für die Herstellung von Bierdosen, stark für Rennwagen, flexibel für die Außenhaut von Flugzeugen und vielseitig verarbeitbar: Aluminium ist ein unverzichtbarer Werkstoff für die moderne Welt.

Und das sind nicht alle Eigenschaften, die dieses nützliche Metall bietet.

Es ist kein Geheimnis, dass das Recycling menschlicher Abfälle praktisch eine Goldmine ist, und es ist ziemlich problematisch, das Volumen dieses Marktes, insbesondere in unserem Land, objektiv einzuschätzen. Um die vorhandenen Bände jedoch zumindest allgemein zu verstehen, genügt es, ein einfaches Beispiel zu betrachten. Haben Sie jemals darüber nachgedacht, wie viele Menschen auf der ganzen Welt dies gleichzeitig tun, während Sie eine weitere Softdrinkdose in den Müll werfen? Kurz gesagt, es gibt Millionen davon, und deshalb ist das Recycling von Aluminiumdosen nicht nur ein lukratives Geschäft, sondern leistet auch einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz und zur rationellen Nutzung natürlicher Ressourcen.

Allgemeine Sicht auf das Problem.

Laut Statistik wird die Kapazität des russischen Marktes für Aluminiumdosen auf etwa 2-3 Milliarden geschätzt. Unter Berücksichtigung des Gewichts selbst einer kleinen Dose, das etwa 15 Gramm beträgt, erhalten wir die Menge an verbrauchtem Aluminium, die etwa 30-40.000 Tonnen reines Metall beträgt. Und wenn wir die Energieressourcen berücksichtigen, die für die Herstellung von Metall aus Primärrohstoffen erforderlich sind, werden die Aussichten für die Entwicklung der verarbeitenden Industrie deutlich.

Diese Option wird sich auch positiv auf die Umweltsituation auswirken. Ein Beispiel für den effektiven Einsatz von Recyclingtechnologien ist das nordamerikanische Unternehmen Novelis, das 2009 mehr als 39 Milliarden Aluminiumdosen recyceln konnte, wodurch mehr als 530.000 Tonnen reines Metall aus dem Schmelzen gewonnen werden konnten.

Technologie zum Recycling von Aluminiumdosen.

Der aktuelle Entwicklungsstand des Recyclings von Sekundärrohstoffen ermöglicht den Einsatz mehrerer Methoden zur Gewinnung von Reinaluminium aus Dosen. Am häufigsten sind die folgenden:

• Das einfachste und daher am häufigsten verwendete Verfahren ist das Pressen. Das Ausgangsmaterial wird einer primären Sortierung und Reinigung aus dem Hausmüll unterzogen. Anschließend erfolgt die Zerkleinerung der Rohstoffe unter gleichzeitiger Reinigung verschiedener Eisenbestandteile durch einen Elektromagneten. Die resultierende Substanz wird zu Briketts mit einem bestimmten Gewicht gepresst und zum Schmelzen an ein Hüttenwerk geschickt. Zu den Nachteilen dieser Methode gehört der hohe Gehalt an verschiedenen Verunreinigungen aufgrund unvollständiger Reinigungsmethoden.
• Eine andere, fortschrittlichere Methode, die eine bessere Reinigung ermöglicht, basiert auf ähnlichen Prinzipien. Der Unterschied liegt in der Verwendung mehrstufiger Mahl- und Verunreinigungenentfernungsschemata. Durch die Verarbeitung entsteht Aluminiumpulver bzw. Material in Form kleiner Metallflocken. Trotz der hochwertigeren Verarbeitung hat es einen erheblichen Nachteil. Um solche Ketten zu organisieren, sind umfangreiche Produktionsflächen erforderlich. Außerdem erhöht die Verwendung eines mehrstufigen Zyklus die Kosten des Produkts erheblich.
• Das Recycling von Aluminiumdosen durch Pyrolyse ist die effektivste Methode. Den Mehrkosten für die entsprechende Ausrüstung stehen die Kosten für das dadurch gewonnene Material gegenüber.

Die Anfangsphasen der Verarbeitung ähneln den bestehenden Schritten anderer Methoden. Recycelte Rohstoffe werden gewaschen, sortiert und von diversen Verunreinigungen befreit. Durch Mahlen gewonnene kleine Aluminiumstücke werden in speziellen Anlagen der Pyrolyse unterzogen.

Der Kern dieses Prozesses besteht darin, die Elemente zerkleinerter Dosen auf eine Temperatur zu erhitzen, die 100 Grad oder mehr über dem Schmelzpunkt von Aluminium liegt, bis hin zu etwa 750 Grad. Während des Erhitzungsprozesses zersetzen sich alle organischen und einige anorganische Verunreinigungen und das resultierende flüssige Aluminium wird in vorbereitete Formen gegossen. Das so gewonnene Produkt zeichnet sich durch das minimale Vorhandensein verschiedener Einschlüsse aus und kann ohne zusätzliche Reinigung in Hüttenwerken verarbeitet werden, was es zu einem äußerst wettbewerbsfähigen Material macht.

Angesichts der wirtschaftlichen Machbarkeit der Verarbeitung solcher Rohstoffe können wir den Schluss ziehen, dass die Organisation solcher Unternehmen ein durchaus lukratives Unterfangen ist. Das einzige Problem, das aufgrund der Besonderheiten der Mentalität der Mehrheit der Einwohner unseres Landes besteht, ist die Frage der Mülltrennung durch jeden Einzelnen. In den meisten Ländern hat sich diese Methode der Abfallsammlung bereits bewährt, und für einen Einwohner beispielsweise Japans gilt es als inakzeptabel, eine Aluminiumdose in einen Lebensmittelabfallbehälter zu werfen. Die Einführung und vor allem die Akzeptanz einer solchen getrennten Abfallsammlung in der Bevölkerung wird die Wirtschaftlichkeit der Verarbeitung etwaiger Sekundärrohstoffe deutlich steigern.

Aluminium ist ein Metall, das in der Industrie und im Alltag häufig verwendet wird.

Daraus werden nicht nur Flugzeug- und Schiffsteile, sondern auch Geschirr und andere Utensilien hergestellt. Daher besteht häufig die Notwendigkeit, ausgefallene Aluminiumteile eigenständig herzustellen.

Die Fähigkeit von Aluminium, bei relativ niedrigen Temperaturen zu schmelzen, ermöglicht die Herstellung von Gussprodukten daraus unter handwerklichen Bedingungen. Um unabhängig Aluminiumgussprodukte herstellen zu können, müssen Sie das Verhalten dieses Metalls bei hohen Temperaturen sowie seine physikalischen und chemischen Eigenschaften kennen.

Eigenschaften von Aluminium

Der Schmelzpunkt von Aluminium hängt von der Reinheit des Metalls ab und liegt bei etwa 660 °C. Sein Siedepunkt liegt bei 2500 °C.

Aluminium zeichnet sich durch seine Leichtigkeit und Duktilität aus, sodass es sich gut biegen lässt und durch Stanzen bearbeitet werden kann.

Dieses Metall ist ein hervorragender Wärmeleiter und geht bei hohen Temperaturen aktiv eine chemische Reaktion mit Luftsauerstoff ein, wodurch auf der Oberfläche ein Oxidfilm entsteht. Es schützt Aluminium vor weiterer Oxidation, aber wenn Schrott schmilzt, beeinflusst es die Zusammensetzung der Legierung erheblich. Während des Metallschmelzprozesses verändert sich die Struktur von Aluminium.

Bei starker Abkühlung können innere Spannungen und Schrumpfung der resultierenden Legierung auftreten. Dies muss bei der Arbeit mit Aluminium zu Hause berücksichtigt werden.

Technologien für den Aluminiumguss zu Hause und notwendige Ausrüstung

Das Prinzip des Aluminiumgusses zu Hause sollte auf der Technologie seiner Herstellung in der Produktion basieren und an die Bedingungen angepasst sein, die zu Hause verwendet werden können.

Aluminiumprodukte werden durch Gießen auf verschiedene Arten hergestellt. Unter häuslichen Bedingungen ist die Technologie des Gießens von geschmolzenem Aluminium in speziell angefertigte Formen die gebräuchlichste und bequemste Methode.

Zur Durchführung des Prozesses müssen daher zwei Dinge sichergestellt sein:

• einen Ofen zum Schmelzen von Aluminiumschrott bauen;
• Erstellen Sie die gewünschte Form, um eine Gusslegierung oder ein separates Teil herzustellen.

Der Gussprozess muss mehrere Phasen umfassen:

Aufbereitung von Aluminiumschrott, einschließlich Reinigung von Schmutz, Verunreinigungen und verschiedenen Füllstoffen sowie Zerkleinerung auf eine kleine Größe.

Durchführung des Schmelzprozesses in der geplanten Weise. Wenn das Metall vollständig geschmolzen ist, müssen Schlackenbildungen von seiner Oberfläche entfernt werden.

Füllen der vorbereiteten Form mit flüssiger Aluminiumschmelze. Nach dem Erstarren wird der Barren von der Formmasse befreit.

Selbstgebaute Öfen und Methoden zum Schmelzen von Aluminium

Um Aluminium zu schmelzen, muss man es auf eine Temperatur von etwa 660 °C erhitzen. Es ist unmöglich, eine solche Temperatur auf einer offenen Flamme eines Feuers zu erreichen. Daher ist ein geschlossener Raum erforderlich, den ein selbstgebauter Ofen bieten kann. Die Beheizung kann durch die Verbrennung von Kohle und Holz oder durch Erdgas erfolgen.

Sie können auch einen elektrischen Muffelofen verwenden, wenn Sie einen auf dem Bauernhof haben.

Bei einem selbstgebauten Ofen müssen Sie für eine Zwangsbelüftung sorgen, um den Verbrennungsprozess aufrechtzuerhalten.

1. Die einfachste Version eines selbstgebauten Kamins kann aus alten Töpfen hergestellt werden.

Sein Design ist wie folgt:

• Als Rahmen dient ein Stahlbehälter, beispielsweise eine alte Pfanne, an deren Seite Sie ein Loch bohren müssen, um Luft durch ein angeschlossenes Metallrohr zuzuführen.
• Mithilfe eines Staubsaugers kann Luft durch den Schlauch gedrückt werden.
• Kohle wird in das Gerät gegeben.
• Anschließend wird die Kohle angezündet und mit Luft versorgt, damit das Feuer nicht erlischt.
• Ein Behälter zum Schmelzen von Aluminium wird zunächst in eine improvisierte Ofenkonstruktion gestellt und an den Seiten mit Kohle ausgekleidet. Beim Abbrennen ist eine gleichmäßige Wärmeverteilung gewährleistet.
• Um zu verhindern, dass Wärme an die Umgebungsluft verloren geht, sollte die Oberseite des „Pfannen“-Ofens locker mit einem Deckel abgedeckt werden, sodass ein kleiner Spalt frei bleibt, damit der Rauch entweichen kann.

Ein idealer Entwurf wäre ein Feuerraum mit ovalem Bogen aus einer Mauerwerksmischung, die für hitzebeständige Ziegel verwendet wird. Sie können einen Blumentopf in der gewünschten Größe als Rahmen verwenden, um ein ovales Gewölbe zu schaffen.

Nachdem die Mischung getrocknet ist, erhält man einen guten Feuerraum, der mehreren Hitzevorgängen standhält.

2. Bei der zweiten Version des Ofens wird Aluminium mit der Flamme eines Haushaltsgasbrenners erhitzt.

Es kann nur für Stückprodukte aus Aluminium mit einem Gewicht von nicht mehr als 150 Gramm verwendet werden. Eine Ofenimitation entsteht, indem man zwei mit einem kleinen Spalt ineinander gesteckte Behälter verwendet. Dies können gewöhnliche Konservendosen sein.

• geringe Härte, aber hohe Duktilität;
• ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und Verformbarkeit;
• hohe chemische Aktivität und korrosive Eigenschaften (oxidiert schnell und bildet einen schützenden Oberflächenfilm mit hoher Dichte, Härte und Schmelzpunkt).

Die Reinheit, Beständigkeit in oxidierenden Umgebungen und Ungiftigkeit des Materials prägten seine weit verbreitete Verwendung in der Lebensmittel- und Medizinindustrie. Sie stellen daraus sogar Gefäße für den Transport und die Herstellung von Salpetersäure usw. her.

Aufgrund seiner geringen Festigkeit wird reines Aluminium selten als Konstruktionsmaterial bei der Herstellung von Rahmen, Rohren usw. verwendet. In der Regel wird es in reiner Form in der Elektro-, Chemie- und Lebensmittelindustrie bei der Herstellung von Reifen, Drähten und anderen elektrisch leitfähigen Materialien und Elementen benötigt. In Legierungen mit Magnesium, Kupfer, Zink, Silizium usw. wird dieses Leichtmetall langlebig und erhält gute technologische Eigenschaften. Ecken, Rahmen, Profile usw. werden aus Legierungen hergestellt.

Das Wachstum des Verbrauchs von Produkten aus Aluminium und seinen Legierungen ist stabil. Die Aluminiumproduktion wurde gegründet:

• Drähte;
• vereiteln;
• Barren;
• Bänder;
• Blätter;
• Platten;
• Stangen;
• Profil usw.;
• Dächer;
• Schweißkonstruktionen für verschiedene Zwecke.

Reinaluminium wird üblicherweise in der Elektrotechnik (es besteht eine große Nachfrage nach elektrischen Stromschienen, Drähten usw. aus Aluminium), in der Lebensmittel- und Medizinindustrie verwendet. Im Maschinenbau werden Produkte aus leichten Aluminiumlegierungen verwendet. Aluminiumrahmen erfreuen sich im Fahrzeugbau großer Beliebtheit.

Dies ist in jeder Hinsicht ein vielversprechendes Strukturmaterial. Halbzeuge werden in Konstruktionen verwendet – Bleche, Profile, Rahmen, Rohre usw. aus verformbaren Legierungen. Bei der Herstellung komplexerer Lösungen oder bei der Restaurierung beschädigter Gussprodukte (Rahmen usw.) ist Aluminiumschweißen erforderlich, das auf unterschiedliche Weise durchgeführt wird. Die Priorität wird je nach Ziel, Zielsetzung und Art des Raftings ausgewählt. Das Hauptziel des Schweißens besteht darin, eine hohe Qualität und Festigkeit der Verbindung zu erreichen.

Merkmale des Schmelzens und Schweißens von Aluminium

Aluminium lässt sich sowohl im kalten als auch im heißen Zustand unter Druck gut verarbeiten. Das Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen unterscheidet sich grundlegend vom Schweißen von Stahl. Aluminium weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Sie ist fünfmal höher als bei Stählen und daher wird die Wärme aktiv aus dem zu schweißenden Bereich abgeführt. Dabei sind hohe Wärmeeinträge erforderlich.

Aluminium hat einen niedrigen Schmelzpunkt und der Erhitzungsprozess verringert seine Festigkeit erheblich. Dies erschwert ein schnelles Schweißen aufgrund der geringen Eindringtiefe und erfordert die Verwendung des maximalen Stroms zu Beginn mit einem allmählichen Abfall gegen Ende des Schweißens.

Die Fließfähigkeit des geschmolzenen Metalls erschwert die Kontrolle des Schweißbades. Beim Schweißen müssen wärmeableitende Pads verwendet werden. Die Aushärtung des Schweißbades dauert nur sehr kurz, was zu einer unvollständigen Gasfreisetzung, der Bildung von Poren in der Naht und einer schlechten Verbindung führt.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass dieses leichte Metall beim Erhitzen seine Farbe nicht ändert, d. h. Der Schweißer erhält keine visuelle Information über die erreichte Temperatur. Diese Besonderheit erhöht das Risiko einer Beschädigung und eines Verbrennens von Reifen, Klebeband, Rahmen und anderen Elementen während des Schweißvorgangs.

Ein weiteres Merkmal von Aluminium im Vergleich zu Stählen ist, dass die Gussschrumpfung im geschmolzenen Zustand doppelt so hoch ist. Wenn das Schweißbadmaterial erstarrt, entstehen innere Spannungen. Die Folge von Spannungen ist das Auftreten von Defekten, einschließlich Heißrissen. Die Tendenz, sie zu bilden, führt zu einer Schwächung der Naht.

Für die Poren ist im Aluminium gelöster Wasserstoff verantwortlich, der dazu neigt, aus dem Metall nach außen zu entweichen. Risse treten eher bei Aluminiumlegierungen auf; sie entstehen aufgrund des erhöhten Siliziumgehalts beim Abkühlen des Metalls. Um Komplikationen zu vermeiden, verwenden Sie:

• höherer Schweißstrom im Vergleich zum Stahlschweißen;
• Vorwärmen eines Werkstücks, Halbzeugs, Rahmens, Reifens, Stabs, Drahts usw.;
• Schutzgas oder Gasgemisch.

Merkmale der Material- und Schweißdrahtauswahl

Die Auswahl der Schweißmaterialien richtet sich nach der Schweißart. Wenn Sie technisches Aluminium mittels Lichtbogenhandschweißen schweißen möchten, verwenden Sie die Elektroden OZA-1 und OZANA-1. Für den Fall, dass ungleichmäßige Gussteile oder Risse im Silumin geschweißt werden, verwenden Sie OZA-2- und OZANA-2-Elektroden, deren Beschichtung Chlorid- und Fluoridsalze enthält. Diese Komponenten sorgen nicht nur für einen stabilen Lichtbogen, sondern ermöglichen auch die Beseitigung der Oxidschicht.

Beim halbautomatischen Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen werden Schutzgase oder Gasmischungen verwendet, beim Argon-Lichtbogenschweißen kommen Wolframelektroden zum Einsatz. Aufgrund der Eigenschaften des Metalls erfolgt das Schweißen von Aluminiumrohren und anderen Aluminiumprodukten in der Regel durchgehend. Um Stoßfugen zu schaffen, bei denen eine vollständige Durchdringung erreicht wird, sind entfernbare, gerillte Abstandshalter erforderlich. Geschmolzenes Metall und Schlacke werden an ihnen herunterfließen.

Als Zusatzwerkstoff wird in der Regel Schweißdraht verwendet, der aus reinem technischem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen kann mit:

• Mangan;
• Magnesium
• Silizium;
• Kupfer.

Beim Schweißen von Drahtmetall muss die Auswahl entsprechend der chemischen Zusammensetzung des Teils erfolgen, mit Ausnahme von Aluminiumlegierungen. In diesem Fall sollte der Draht mehr Magnesium enthalten als das Teil.

Aluminiumdraht gilt als recht komplexes Material. Dies gilt sowohl für die Nutzung als auch für die Speicherung. Wenn die versiegelte Verpackung geöffnet wird, empfiehlt es sich, den Draht rechtzeitig zu verwenden, da nach dem Öffnen eine schnelle Oxidation des Materials mit der Bildung einer Al 2 O 3-Schicht beginnt. Sein Schmelzpunkt ist um ein Vielfaches höher, was das Schweißen erschwert.

Die Lagerung in geöffneter Verpackung ist ein Garant für eine verminderte Qualität des Drahtes. Die Verschlechterung schreitet voran, wenn der Draht einer feuchten Umgebung ausgesetzt wird. Die auf der Oberfläche des Produkts gebildete Aluminiumoxidschicht muss entfernt werden. Der Reinigungseffekt wird im Moment des Schweißens mit positiver Polarisierung erreicht. Die Stelle der zukünftigen Schweißung an allen Teilen und Elementen, Drähten, Rohren, Rahmen usw. wird unmittelbar vor dem Schweißen sorgfältig von jeglichen Verunreinigungen befreit – Fett, Staub usw. werden entfernt.

Aluminiumschweißmethoden

Das Schweißen von Aluminiumlegierungen und Aluminium erfolgt auf verschiedene Arten. Es wird mit speziellen Geräten und Schweißmaterialien durchgeführt. Der Schweißbereich wird mit Schutzgasen oder Flussmitteln geschützt. Zu den Methoden gehören:

• Verwendung von Inertgasen (das sind spezielle Elektroden zum Schweißen von Aluminium – größerer Durchmesser als zum Schweißen von Stahl);
• Schweißen mit Stabelektroden ohne Einsatz von Schutzgas (manuell);
• produktiveres halbautomatisches Schweißen von Aluminium in einer Schutzgasumgebung (der Draht wird während des Schweißens automatisch zugeführt).

Aluminium kann nicht mit Gleichstrom geradliniger Polarität geschweißt werden. Zum Schweißen ist Wechsel- oder Gleichstrom mit umgekehrter Polarität erforderlich: Bei Kathodenzerstäubung wird der entstehende Oxidfilm zerstört, der für seine Legierungen notwendig ist. Bei gerader Polarität tritt kein Kathodenzerstäuben auf und daher verbleibt der Film auf dem Draht und anderen Elementen – Rahmen, Ecken, Blechen usw.

Metall zum Schweißen vorbereiten

Unabhängig von der verwendeten Methode erfolgt die Bearbeitung von Rohren und anderen Bauteilen erst nach gründlicher Reinigung – der Vorbereitung der zu verschweißenden Kanten, die der Schlüssel zu guten Schweißergebnissen ist. Dazu müssen Sie unmittelbar vor Beginn des Vorgangs:

• Reinigen von Schmutz und Entfetten aller geschweißten Teile und Füllmaterialien mit einem geeigneten Lösungsmittel (Aceton, Flugbenzin, Testbenzin usw.);
• bei Bedarf - Schneiden von Kanten (nicht erforderlich beim Schweißen von Teilen bis 4 mm Dicke; beim Schweißen mit umhüllten Elektroden - Schneiden nur, wenn die Materialdicke mehr als 20 mm beträgt);
• ggf. Bördeln (für Elemente aus dünnen Blechen);
• Entfernung von Al 2 O 3 durch mechanische (Kanten werden mit einer Feile, Metallbürste, Schleifpapier gereinigt) oder chemische Methode;
• Feuchtigkeit durch leichtes Vorwärmen entfernen;
• Vorwärmen massiver Teile, um die Wahrscheinlichkeit von Heißrissen zu verringern.

Da der Schmelzpunkt von Aluminium niedrig ist, sollte das Schweißen schnell und mit einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit des Brenners erfolgen. Dadurch werden Verbrennungen vermieden. Selbst bei ordnungsgemäßer Vorwärmung zu Beginn des Schweißens bleibt jedes Produkt (Draht, Rahmen usw.) relativ kalt und daher bei maximalem Strom.

Als nächstes wird die Stromstärke reduziert, da ein Teil der Wärme vor den Lichtbogen gelangt und die Schweißstelle erwärmt. Wenn der Strom nicht reduziert wird, wird der Prozess außerdem schwieriger, da sich die Hitzefront dem Ende der Teile nähert und dann nirgendwo hingehen kann.

Beim Schweißen von Aluminium oder Metalllegierungen entsteht am Ende der Schweißnaht ein Krater. Dies liegt daran, dass das Metall bei einem hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten schnell aushärtet. Die konkave Oberfläche des Kraters wird komprimiert. Es kann zu einem Bruch kommen, der zur Zerstörung des fertigen Produkts entlang der Schweißnaht führt. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, den Krater abzuschmelzen. An seiner Stelle sollte sich eine Ausbuchtung bilden. Dieser Effekt kann erreicht werden, indem die Lichtbogenbewegung ganz am Ende des Schweißvorgangs in die entgegengesetzte Richtung geändert wird, während der Drahtvorschub fortgesetzt wird.

Aluminium ist ein Element des Periodensystems, das jeder aus Chemiekursen in der Schule kennt. In den meisten Verbindungen weist es eine Trivalenz auf, bei hohen Temperaturen erreicht es jedoch einen gewissen Oxidationsgrad. Einer von seine wichtigste Verbindung ist Aluminiumoxid.

Haupteigenschaften von Aluminium

Aluminium ist ein silbriges Metall mit einem spezifischen Gewicht von 2,7 * 10 3 kg/m 3 und einer Dichte von 2,7 g/cm 3 . Leicht und plastisch, eignet es sich gut als Stromleiter, da die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium recht hoch ist – 180 kcal/m*Stunde*Grad (der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient ist angegeben). Wärmeleitfähigkeit von Aluminium überschreitet den gleichen Indikator Gusseisen fünfmal und Eisen dreimal.

Aufgrund seiner Zusammensetzung lässt sich dieses Metall leicht zu einem dünnen Blech rollen oder zu Draht ziehen. Bei Kontakt mit Luft bildet sich auf seiner Oberfläche ein Oxidfilm (Aluminiumoxid), der schützt vor Oxidation und sorgt für hohe Korrosionsschutzeigenschaften. Dünnes Aluminium, beispielsweise Folie oder Pulver dieses Metalls, verbrennt beim Erhitzen auf hohe Temperaturen sofort und wird zu Aluminiumoxid.

Gegen aggressive Säuren ist das Metall nicht besonders beständig. Beispielsweise kann es in Schwefel- oder Salzsäure gelöst werden, auch wenn diese verdünnt sind, insbesondere wenn sie erhitzt werden. Aufgrund des Oxidfilms löst es sich jedoch weder in verdünnter noch in konzentrierter und kalter Salpetersäure. Wässrige Alkalilösungen haben eine gewisse Wirkung auf das Metall – die Oxidschicht löst sich auf und es bilden sich Salze, die dieses Metall als Anion enthalten – Aluminate.

Es ist bekannt, dass Aluminium das in der Natur am häufigsten vorkommende Metall ist Zum ersten Mal konnte ich es in reiner Form erhalten Physiker aus Dänemark H. Ørsted im Jahr 1925 des 19. Jahrhunderts. Dieses Metall ist das dritthäufigste Element in der Natur und das Spitzenmetall unter den Metallen. Die Erdkruste enthält 8,8 % Aluminium. Es wurde in der Zusammensetzung von Glimmer, Feldspat, Ton und Mineralien gefunden.

Der Produktionsprozess ist sehr energieintensiv und daher wurde im 20. Jahrhundert die erste große Anlage unseres Landes gebaut und in Betrieb genommen. Der Hauptrohstoff für die Herstellung dieses Metalls ist Aluminiumoxid. Um es zu erhalten, ist es notwendig, Verunreinigungen aus aluminium- oder bauxithaltigen Mineralien zu entfernen. Anschließend wird natürlicher oder künstlich hergestellter Kryolith elektrolytisch bei einer Temperatur knapp unter 1000 ºC geschmolzen. Dann beginnen sie, nach und nach Aluminiumoxid und verwandte Substanzen hinzuzufügen, die zur Verbesserung der Metallqualität erforderlich sind. Dabei beginnt sich das Oxid zu zersetzen und Aluminium wird freigesetzt. Die Reinheit des resultierenden Metalls beträgt 99,7 % oder mehr.

Dieses Element findet seine Anwendung in der Lebensmittelproduktion als Folie und Besteck; seine Legierungen mit anderen Metallen werden in der Luftfahrt, der Elektrotechnik als Kupferersatz für Kabel, als Legierungszusatz in der Metallurgie, Aluminothermie und anderen Industrien verwendet.

Wie hoch ist die Schmelztemperatur von Metallen?

Die Schmelztemperatur von Metallen ist der Wert der Erwärmungstemperatur des Metalls, bei dem der Übergangsprozess vom Ausgangszustand in einen anderen beginnt, also der der Kristallisation (Erstarrung) entgegengesetzte, aber untrennbar damit verbundene Prozess.

Zum Schmelzen wird das Metall also von außen auf die Schmelztemperatur erhitzt und weiter erhitzt, um die Phasenübergangsgrenze zu überwinden. Im Endeffekt bedeutet der Schmelztemperaturindikator die Temperatur, bei der sich das Metall im Phasengleichgewicht befindet, also zwischen einer Flüssigkeit und einem Feststoff. Mit anderen Worten, es existiert gleichzeitig in beiden Staaten. Und zum Schmelzen Sie müssen es über die Grenztemperatur erhitzen damit der Prozess in die richtige Richtung geht.

Es ist erwähnenswert, dass die Schmelztemperatur nur bei reinen Zusammensetzungen konstant ist. Wenn das Metall Verunreinigungen enthält, verschiebt dies die Phasenübergangsgrenze und dementsprechend ist die Schmelztemperatur unterschiedlich. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Zusammensetzung mit Verunreinigungen eine andere Kristallstruktur aufweist, in der die Atome unterschiedlich miteinander interagieren. Basierend auf diesem Prinzip können Metalle unterteilt werden in:

• leichtes Schmelzen, wie zum Beispiel Quecksilber und Gallium (Schmelztemperatur bis 600°C)
• Mittelschmelzende sind Aluminium und Kupfer (600-1600°C)
• Feuerfestmaterial – Molybdän, Wolfram (mehr als 1600 °C).

Die Kenntnis des Schmelzpunktindikators ist sowohl bei der Herstellung von Legierungen zur korrekten Berechnung ihrer Parameter als auch beim Betrieb daraus hergestellter Produkte erforderlich, da dieser Indikator die Grenzen ihrer Verwendung bestimmt. Der Einfachheit halber haben Physiker diese Daten vor langer Zeit in einer Tabelle zusammengestellt. Für beide Metalle und ihre Legierungen gibt es Tabellen mit Schmelztemperaturen.

Schmelzpunkt von Aluminium

Beim Schmelzen werden Metalle üblicherweise in speziellen Öfen verarbeitet, um eine Legierung der gewünschten Qualität in flüssigem Zustand zu erhalten. Wie oben erwähnt, ist Aluminium ein mittelschmelzendes Metall und schmilzt, wenn es auf 660 °C erhitzt wird. Bei der Herstellung von Metallprodukten Die Schmelztemperatur beeinflusst die Wahl Schmelzofen oder -einheit und dementsprechend zum Gießen feuerfester Formen verwendet.

Die angegebenen Temperaturen beziehen sich auf den Schmelzprozess von reinem Aluminium. Da es in reiner Form seltener verwendet wird und die Einführung von Verunreinigungen in seine Zusammensetzung den Schmelzpunkt verändert. Dazu werden Aluminiumlegierungen hergestellt seine Eigenschaften verändern, zum Beispiel die Festigkeit oder die Hitzebeständigkeit erhöhen. Als Zusatzstoffe werden verwendet:

• Magnesium
• Silizium
• Mangan.

Die Zugabe von Verunreinigungen führt zu einer Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit, einer Verschlechterung oder Verbesserung der Korrosionseigenschaften und einer Erhöhung der relativen Dichte.

Typischerweise führt die Zugabe anderer Elemente zu einem Metall dazu, dass der Schmelzpunkt der Legierung sinkt, aber nicht immer. Beispielsweise führt die Zugabe von Kupfer in einer Menge von 5,7 % zu einer Absenkung des Schmelzpunktes auf 548 °C. Die resultierende Legierung wird Duraluminium genannt; sie wird einer weiteren thermischen Härtung unterzogen. Und Aluminium-Magnesium-Zusammensetzungen schmelzen bei einer Temperatur von 700 - 750 ° C.

Während des Schmelzvorgangs Eine strenge Kontrolle der Schmelzetemperatur ist erforderlich sowie das Vorhandensein von Gasen in der Zusammensetzung, die durch technologische Tests oder durch Vakuumextraktion nachgewiesen werden. In der Endphase der Herstellung von Aluminiumlegierungen werden diese modifiziert.

ALUMINIUM
Al
(von lateinisch Aluminium), ein chemisches Element der Nebengruppe IIIA des Periodensystems der Elemente (B, Al, Ga, In, Tl), das häufigste Metall in der Erdkruste, das in einer Vielzahl von Mineralien wie Ton und Granit vorkommt. Der Hauptrohstoff für die Aluminiumproduktion ist Bauxit, ein Erz, das hauptsächlich aus hydratisiertem Aluminiumoxid Al2O3Х2H2O besteht. Weltweit führend in der Aluminiumproduktion sind die USA, gefolgt von Russland, Kanada und Australien. Aluminium ist vor allem als Rohstoff für die Herstellung von Legierungen bekannt, die zur Herstellung von Lebensmittelbehältern (Dosen, Zylinder, Gläser usw.), leichten Küchenutensilien und anderen Haushaltsutensilien verwendet werden. Rohaluminium wurde erstmals 1825 von H. Oersted isoliert, obwohl H. Davy bereits 1807 bei der Behandlung von Ton mit Schwefelsäure ein unbekanntes Metall entdeckte. Davy war nicht in der Lage, das Metall aus den Verbindungen zu isolieren, sondern nannte es Aluminium (vom lateinischen alumen – Alaun) und sein Oxid – Aluminiumoxid (alimina); Bald wurde dieser Name des Metalls in Analogie zu den Namen anderer Metalle in „Aluminium“ geändert, was sich allgemein durchsetzte.
Eigenschaften. Eine bemerkenswerte Eigenschaft von Aluminium ist seine Leichtigkeit; Die Dichte von Aluminium ist etwa dreimal geringer als die von Stahl, Kupfer oder Zink. Reines Aluminium ist ein weiches Metall, bildet jedoch Legierungen mit anderen Elementen und bietet so eine Vielzahl nützlicher Eigenschaften. In Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit und die elektrische Leitfähigkeit liegt Aluminium nach Silber und Kupfer. Aluminium ist hochreaktiv und kommt daher in der Natur nicht im freien Zustand vor. Metallisches Aluminium löst sich in Salzsäure schnell unter Bildung von AlCl3-Chlorid und langsamer in Schwefelsäure unter Bildung von Al2(SO4)3-Sulfat, reagiert jedoch mit Salpetersäure nur in Gegenwart von Quecksilbersalzen. Bei Reaktion mit Alkalien bildet es Aluminate, beispielsweise mit NaOH NaAlO2. Aluminium weist amphotere Eigenschaften auf, da es sowohl mit Säuren als auch mit Laugen reagiert. An der Luft wird Aluminium schnell mit einem dauerhaften Schutzfilm aus Al2O3-Oxid überzogen, der es vor weiterer Oxidation schützt. Daher ist Aluminium an der Luft und in Gegenwart von Feuchtigkeit stabil, selbst bei mäßiger Erwärmung. Wenn der Schutzfilm des Oxids gebrochen ist, brennt es beim Erhitzen an Luft oder Sauerstoff mit einer hellweißen Flamme. Beim Erhitzen reagiert Aluminium aktiv mit Halogenen, Schwefel, Kohlenstoff und Stickstoff. Geschmolzenes Aluminium reagiert explosionsartig mit Wasser. EIGENSCHAFTEN VON ALUMINIUM
Ordnungszahl 13 Atommasse 26,9815 Isotope

stabil 27

instabil 24, 25, 26, 28, 29

Schmelzpunkt, °C 660 Siedepunkt, °C 2467 Dichte, g/cm3 2,7 Härte (Mohs) 2,0-2,9 Gehalt in der Erdkruste, % (Gew.) 8,13 Oxidationsstufe +3
Anwendung. Seit der Antike wird Alaun in der Medizin als Adstringens, beim Färben von Beizen und zum Gerben von Leder verwendet. Alaun wird oft als gemischte Sulfate ein- und dreiwertiger Metalle wie Aluminium und Kalium (das Mineral Solvaterit) bezeichnet. Der römische Wissenschaftler Plinius der Ältere (1. Jahrhundert n. Chr.) erwähnt in seiner Naturgeschichte Alaun als ein Salz, dessen Eigenschaften von Alchemisten untersucht wurden. Die Ägypter waren die ersten, die Alaun zum Gerben von Leder und für medizinische Zwecke verwendeten. Sie wussten ebenso wie die Lyder, Phönizier und Juden, dass einige Farbstoffe wie Indigo und Cochenille besser erhalten blieben, wenn sie in Alaun gemischt oder getränkt wurden. Kristallines Aluminiumoxid, das in der Natur als Korund vorkommt, wird aufgrund seiner hohen Härte als Schleifmittel verwendet. Rubin und Saphir sind durch Verunreinigungen gefärbte Korundsorten und zählen zu den Edelsteinen.
Anwendung von Aluminiummetall. Aluminium ist eines der leichtesten Konstruktionsmetalle (siehe Tabelle). Nach der Wärmebehandlung aus Aluminium gewonnene Legierungen zeichnen sich neben geringer Dichte durch eine hohe Festigkeit und andere wichtige mechanische Eigenschaften aus, was Aluminium für die Herstellung von Fahrzeugteilen (Kolben und Kurbelgehäuse, Blöcke und Zylinderköpfe von Flugzeug- und Automotoren, Lager) unverzichtbar macht , Antriebsstränge und Gehäuserümpfe usw.). Aluminium lässt sich leicht ziehen und ziehen und wird bei der Herstellung von Lebensmittelbehältern verwendet. Die elektrische Leitfähigkeit von Aluminium beträgt ca. 61 % der elektrischen Leitfähigkeit von Kupfer, aber Aluminium ist dreimal weniger dicht. Die Kombination aus guter Leitfähigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit in Luft erweitert den Einsatz von Aluminiumkabeln, oft mit Stahl verstärkt, für die Hochspannungsstromübertragung. Aluminium zeichnet sich außerdem durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aus, die in Motoren, Kühlsystemen und anderen Geräten eingesetzt wird. Das Metall lässt sich mechanisch und elektrolytisch leicht polieren und wird daher auch für Teleskopreflektoren und ähnliche Zwecke verwendet. Aluminium wird häufig als Verpackungsmaterial verwendet und weist unter anderen Verpackungsmaterialien die höchste Recyclingquote auf. Durch die Rückgewinnung von Aluminium-Wertstoffen können Sie Energie sparen, da der Verbrauch in diesem Fall geringer ist als bei der Herstellung von Aluminium aus Erz. Im Jahr 1981 lag der Anteil des zurückgewonnenen Aluminiums bei der Produktion von Lebensmittelbehältern bei 53,2 %, 1991 erreichte er 62,4 % und wächst weiter. Aluminium weist aufgrund der Bildung eines Oxidfilms auf seiner Oberfläche eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und wird daher als Dachmaterial, Ummantelung sowie in Tageslicht- und Infrarotlichtreflektoren verwendet. Seine Korrosionsbeständigkeit kann durch elektrolytische anodische Oxidation, bekannt als Anodisieren, weiter verbessert werden, wodurch die Dicke und Haftung des Oxidfilms erhöht wird. Die eloxierte Oberfläche lässt sich leicht lackieren; diese Methode wird häufig für Architekturpaneele verwendet
(siehe auch KORROSION VON METALLEN).
Die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium gepaart mit seinem schönen Aussehen sorgt für eine weit verbreitete Verwendung in der Kältetechnik. Aluminium ist ein starkes Reduktionsmittel und wird zur Isolierung weniger aktiver Metalle sowie als Antioxidans bei der Herstellung von Stahl und Sprengstoffen verwendet. Aluminiumpulver wird in Endarbeiten verwendet. Aluminiumfarbe ist beständig gegen Industrieemissionen und Abgase und wird daher häufig als Schutzbeschichtung für Fassaden von Metallkonstruktionen, Öltanks, Eisenbahnausrüstung und anderen Konstruktionen verwendet. Aluminiumfolie ist ein glänzendes Isoliermaterial, das zum Verpacken und Kochen von Lebensmitteln, als dekorative Abdeckung für Bücher, für Beschriftungen und bei der Herstellung elektrischer Kondensatoren verwendet wird. Aluminiumpulver wird in der Pulvermetallurgie zur Herstellung von Präzisionsteilen verwendet und dient auch als Zusatz zu Festbrennstoffen für Raketentriebwerke. Thermitmischungen werden häufig als Schweißmaterial zur Reparatur dickwandiger Konstruktionen verwendet, beispielsweise zum Schweißen von Stahlschienen
(siehe auch PULVERMETALLURGIE).
Legierungen. Reinaluminium ist weich und duktil und für den direkten technischen Einsatz ungeeignet. Mit dem Hall-Heroult-Verfahren werden verschiedenste leichte Aluminiumlegierungen hergestellt (siehe auch ALUMINIUMINDUSTRIE). Die Bedürfnisse der Luftfahrt während des Ersten Weltkriegs trugen zur intensiven Entwicklung der Aluminiumlegierungstechnologie bei. Heutzutage entwickelt sich der Bereich der Sonderlegierungen mithilfe verschiedener Technologien weiter. Einige Aluminiumlegierungen werden zur Herstellung von gewalzten Blechen und Profilen verwendet, andere werden zum Ziehen von Stangen, Rohren und zur Herstellung von Trägern mit einem bestimmten Winkel, komplexen Querschnitten und Werkstücken für die Druckbearbeitung verwendet. Viele Legierungen lassen sich bei Raumtemperatur pressen, ziehen, ziehen und stanzen, andere lassen sich nur bei erhöhten Temperaturen verarbeiten (siehe auch LEGIERUNGEN).
Wärmebehandlung. Am bedeutendsten für die Technologie der Aluminiumlegierungen war die Entdeckung von A. Wilm im Jahr 1911, dass einige Legierungen ihre mechanischen Eigenschaften durch eine spezielle Wärmebehandlung, die sogenannte Alterung, verbessern. Dies wurde zunächst für Legierungen mit Kupfer und Magnesium und dann für alle Legierungen festgelegt. Die Alterung erfolgt in zwei Stufen; Im ersten Schritt wird die Legierung auf eine Temperatur erhitzt, die leicht unter dem Schmelzpunkt von Aluminium liegt, während Komponenten wie Kupfer eine feste Lösung bilden. Beim schnellen Abschrecken bleiben die Legierungsbestandteile in fester Lösung. In der zweiten Stufe werden bei relativ geringer Hitze die gelösten Bestandteile der Legierung als feinste Partikel in der Aluminiummatrix freigesetzt, wodurch die mechanischen Eigenschaften der Legierung verbessert werden. Allerdings sind nicht alle festigkeitssteigernden Effekte eine Folge der Wärmebehandlung; einige davon werden dadurch erklärt, dass die Legierungsbestandteile feste Lösungen oder intermetallische Verbindungen bilden.
Siehe auch WÄRMEBEHANDLUNG VON METALLEN.
Guss- und Druckverarbeitung. Der Guss im Boden (genauer gesagt in Ton-Sand-Formen) wird für die Herstellung von massiven Teilen wie Motorzylinderblöcken verwendet, und für die Massenproduktion von Kleinteilen wird der Guss in Standardformen, einschließlich Spritzguss, verwendet. Weit verbreitet sind Gussformen aus Keramik, Stahl oder Gusseisen (Kokillenguss bzw. Kokillenguss). Eine typische Gusslegierung kann bis zu 8 % Cu oder bis zu 13 % Si enthalten. Die gängigsten Aluminiumgusslegierungen enthalten Mg-, Ni-, Fe-, Mn- oder Zn-Zusätze. Der niedrige Schmelzpunkt von Aluminium und seine guten Gießeigenschaften tragen zur weiten Verbreitung des Aluminiumgusses bei.
Siehe auch METALLGUSS. Darüber hinaus werden Aluminiumbarren verwendet, die nach Wärmebehandlung und Druckbehandlung hervorragende Eigenschaften erlangen. Zuvor wurde häufig Duraluminium verwendet – eine Aluminiumlegierung mit 4 % Kupfer, die zuvor einer Wärme- und mechanischen Behandlung unterzogen wurde. Heute ist Duralumin eine breite Palette hochfester Aluminiumlegierungen, die neben Kupfer auch Mangan, Magnesium, Silizium usw. enthalten. Diese Legierungen haben eine Zugfestigkeit von bis zu 414 MPa (42,2 kg/mm2), nahe der Festigkeit von kohlenstoffarmem Stahl. Eine modernere Legierung mit Zink hat eine Zugfestigkeit von bis zu 690 MPa (70,3 kg/mm2) bei Raumtemperatur. Diese Legierungen werden bei der Herstellung von Flugzeugteilen verwendet und können einige ältere kupferhaltige Legierungen ersetzen.
Warm- und kaltverformte Legierungen. Aluminium und seine Legierungen können kalt- und warmumgeformt werden. Bei der Heißverarbeitung wird das Gefüge des Barrens zerstört und in ein homogenes feinkörniges Gefüge mit verbesserten Eigenschaften umgewandelt. Warmumformen und Stanzen ermöglichen die Herstellung dünner Platinen, die durch Kaltumformung nicht herstellbar sind. Auf diese Weise entstehen Stäbe, Drähte, Walzdraht, Bleche und andere Sonderprofile. In der letzten Phase erfolgt die Kaltumformung, um hauptsächlich Bleche, Stangen, Drähte und Rohre herzustellen. Kaltumformung erhöht die Festigkeit und Härte des Produkts. Im Allgemeinen wird die Warmumformung für die Erstverarbeitung des Barrens eingesetzt, während die Kaltumformung in der letzten Verarbeitungsstufe von Vorteil ist.
Siehe auch CHEMISCHE ELEMENTE.
LITERATUR
Belyaev A.I. Metallurgie der Leichtmetalle. M., 1970 Industrielle Aluminiumlegierungen. M., 1984

Colliers Enzyklopädie. - Offene Gesellschaft. 2000 .

Synonyme:

Sehen Sie, was „ALUMINIUM“ in anderen Wörterbüchern ist:

Oder Ton (chemische Bezeichnung Al, Atomgewicht 27,04), ein Metall, das in der Natur noch nicht in freiem Zustand vorkommt; aber in Form von Verbindungen, nämlich Silikaten, ist dieses Element allgegenwärtig und weit verbreitet; es ist Teil der Gesteinsmasse... Enzyklopädie von Brockhaus und Efron

- (Ton-)Chemikalie zn. AL; bei. V. = 27,12; schlagen V. = 2,6; m.p. etwa 700°. Silberweißes, weiches, klangvolles Metall; in Verbindung mit Kieselsäure ist es Hauptbestandteil von Tonen, Feldspat und Glimmer; kommt in allen Böden vor. Geht zu... ... Wörterbuch der Fremdwörter der russischen Sprache

- (Symbol Al), ein silberweißes Metall, ein Element der dritten Gruppe des Periodensystems. Es wurde erstmals 1827 in reiner Form gewonnen. Das häufigste Metall in der Erdkruste; Seine Hauptquelle ist Bauxiterz. Verfahren… … Wissenschaftliches und technisches Enzyklopädisches Wörterbuch

ALUMINIUM- ALUMINIUM, Aluminium (chemisches Symbol A1, Gewicht 27,1), das häufigste Metall auf der Erdoberfläche und nach O und Silizium der wichtigste Bestandteil der Erdkruste. A. kommt in der Natur hauptsächlich in Form von Kieselsäuresalzen (Silikaten) vor;... ... Große medizinische Enzyklopädie

Aluminium- ist ein bläulich-weißes Metall, das besonders leicht ist. Es ist sehr duktil und lässt sich leicht walzen, ziehen, schmieden, stanzen und gießen usw. Wie andere weiche Metalle eignet sich auch Aluminium sehr gut... ... Offizielle Terminologie

Aluminium- (Aluminium), Al, chemisches Element der Gruppe III des Periodensystems, Ordnungszahl 13, Atommasse 26,98154; Leichtmetall, Schmelzpunkt 660 °C. Der Gehalt in der Erdkruste beträgt 8,8 Gew.-%. Aluminium und seine Legierungen werden als Konstruktionswerkstoffe in... ... verwendet. Illustriertes enzyklopädisches Wörterbuch

ALUMINIUM, Aluminiumstecker, chemisch Alkalimetallton, Tonerdebasis, Ton; sowie die Basis aus Rost, Eisen; und Kupfer verbrennen. Aluminit männlich ein Alaun ähnliches Fossil, wasserhaltiges Aluminiumoxidsulfat. Alunit-Ehemann. Fossil, ganz in der Nähe von... ... Dahls erklärendes Wörterbuch

Tiegel ist ein Gefäß zum Schmelzen von Metall. In der Regel wird Konversionsmetall in Tiegeln geschmolzen, d.h. bereits auf die erforderliche Qualität gebracht, um in eine Form gegossen oder veredelt zu werden (Tiefenreinigung von Verunreinigungen). Die allgemeine Entwicklungslinie der Großmetallurgie besteht darin, die Anzahl der Verarbeitungsschritte zu reduzieren, bis hin zur Freisetzung des konditionierten Metalls direkt aus dem Schmelzofen. In der Industrie behält das Tiegelschmelzen jedoch immer noch eine erhebliche Bedeutung und dominiert im Kunsthandwerk und bei der Schmuckherstellung.

Der Tiegel ist nicht nur ein einigermaßen hitzebeständiges Gefäß. Seine chemische Zusammensetzung und sein Design müssen der Art des zu schmelzenden Metalls und dem Schmelzmodus entsprechen. In diesem Artikel wird beschrieben, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen Tiegel herstellen und welche Bedingungen er für den Einsatz zu Hause oder in einer kleinen Werkstatt erfüllen muss. Als Metallurgen-Anfänger müssen Sie sich zunächst mit dem Metallschmelzprozess selbst befassen, denn... Die Anforderungen an den Tiegel werden hauptsächlich durch seine Bedingungen bestimmt.

Ein wenig über das Schmelzen

Im tiefen Vakuum kann das zu schmelzende hochreine Metall exakt auf die Schmelztemperatur oder etwas höher erhitzt und einige Zeit lang auf dieser Temperatur gehalten werden, sodass winzige, im wahrsten Sinne des Wortes wenige Atome, Kristallitreste schmelzen. Anschließend kann das Metall leicht unter seinen Schmelzpunkt abkühlen – es bleibt flüssig, wie eine übersättigte Lösung ohne Impfkristall. Wenn wir nun das Metall, ebenfalls im Vakuum, in eine Form aus einem chemisch absolut inerten Material gießen, in die ein Impfkristall desselben Metalls eingelegt wird, dann erhalten wir unter Beachtung aller Feinheiten dieser Technologie einen einzigen -Kristallguss mit einzigartigen Eigenschaften.

Unter Amateurbedingungen ist Vakuumschmelzen leider nicht möglich. Um einen Tiegel zum Schmelzen von Metall selbst richtig herzustellen, müssen Sie eine Reihe von Merkmalen des Schmelzens in einer Umgebung mit nicht inerten chemischen Gasen berücksichtigen. Das geschmolzene Metall interagiert zunächst mit Luft, wodurch ein Teil davon durch die Bildung von Oxid verloren geht, was besonders beim Schmelzen von Edelmetallschrott wichtig ist: Bei seiner Schmelztemperatur (1060 Grad Celsius) oxidiert sogar Gold merklich. Um die Oxidation bis zu einem gewissen Grad zu kompensieren, muss der Tiegel eine reduzierende Umgebung für die Schmelze bieten oder chemisch inert sein, wenn das Metall mit einer sauberen offenen Flamme geschmolzen wird, siehe unten.

Zweitens wird das Metall im Tiegel überhitzt, damit das Metall im Tiegel erst beim Einbringen in die Gussform gefriert, damit die Reste der ursprünglichen Kristallite den Guss nicht verderben und die Schmelze ausreichend fließfähig wird. Beispielsweise liegt der Schmelzpunkt von Zink bei 440 Grad und seine Gießtemperatur bei 600. Aluminium bei 660 bzw. 800. Da die Überhitzung des Metalls nach dem Schmelzen einige Zeit in Anspruch nimmt, kommt es gleichzeitig auch zu einer Entgasung der Schmelze ist das Dritte.

Erholung

In der Metallurgie werden atomarer Kohlenstoff C, Kohlenmonoxid CO (Kohlenmonoxid) und Wasserstoff H als Reduktionsmittel verwendet. Letzterer ist am häufigsten ein zufälliger Gast, weil Für diesen Zweck ist es zu aktiv und wird von Metallen absorbiert, ohne mit ihnen chemische Verbindungen in großen Mengen einzugehen, was das Gussmaterial verdirbt. Beispielsweise kann festes Platin bei Raumtemperatur bis zu 800 Volumina Wasserstoff aufnehmen. Ein Platinrohling in einer Wasserstoffatmosphäre schwillt vor unseren Augen förmlich an, bricht und zerfällt in Stücke. Nimmt man sie aus der Wasserstoffkammer und erhitzt sie, wird Wasserstoff wieder freigesetzt.

Notiz: Auf ähnliche Weise, aber in geringeren Mengen, absorbieren/emissionen Metalle andere Gase, z.B. Stickstoff. Aus diesem Grund ist eine Entgasung der Schmelze erforderlich, siehe auch unten.

Ein merklicher Anteil der Wasserstoffreduktion findet statt, wenn er mit einer offenen Flamme eines Gasbrenners erhitzt wird, wenn er mit einer weniger erhitzten Oberfläche in Kontakt kommt. Das Metall zersetzt sich nicht – der absorbierte Wasserstoff wird freigesetzt und später im Schmelzprozess verbrannt. Wenn das Tiegelmaterial jedoch auch zur Gasaufnahme neigt, kann es beim Schmelzen zu Rissen und Platzungen kommen.

Die CO-Reduktion macht sich aus den gleichen Gründen bemerkbar, wenn das Metall im Tiegel durch die offene Flamme eines Flüssigkeitsbrenners (Benzin, Kerosin, Diesel) geschmolzen wird. Flüssiger Brennstoff verbrennt viel langsamer als Gas und seine Nachverbrennungszone erstreckt sich mehrere Zentimeter von der Brennerdüse entfernt. Die Reduktion mit Kohlenmonoxid ist aus Sicht des Metalls am saubersten: Sie verdirbt das Metall nicht und erzeugt bei einem starken Überschuss des Reduktionsmittels keine Nebenprodukte. Daher wird die CO-Reduktion in der Metallurgie häufig beim Schmelzen von Metall aus Erzen eingesetzt, aber noch hat niemand herausgefunden, wie man einen Tiegelofen baut (siehe unten), in dem die Oxidationskompensation vollständig durch CO gewährleistet wäre.

Atomarer Kohlenstoff ist ein Reduktionsmittel, das energiereich genug ist, um die Oxidation zu kompensieren. Es ist auch nicht schwierig, mit C eine reduzierende Umgebung in einem Tiegel zu schaffen: Es reicht aus, freien Kohlenstoff in der einen oder anderen allotropen Modifikation in die Zusammensetzung seines Materials einzuführen oder den gesamten Tiegel aus einem hitzebeständigen und mechanisch ausreichend starken Allotrop herzustellen C; Graphit ist einer davon. Bei der Reduzierung von C besteht die Gefahr einer Aufkohlung der Schmelze, allerdings setzt Graphit beim Erhitzen nur sehr wenig atomaren Kohlenstoff frei. Wenn Sie das Metall in einem Graphittiegel mit einer Gasflamme erhitzen, findet das überschüssige C sofort ein „schmackhafteres“ H dafür und die Gefahr der Aufkohlung wird auf Null reduziert. Und für andere Heizmethoden (siehe unten) können Sie die Abmessungen, die Konfiguration des Tiegels und die Zugabe von Graphit zu seinem Material so wählen, dass bei jedem denkbaren Schmelzmodus einfach kein überschüssiges C entsteht. Dies ist eine sehr wertvolle Eigenschaft von Graphit, die Sie auch im Hinterkopf behalten sollten.

Notiz: Der Wärmeausdehnungskoeffizient von TKR-Graphit ist negativ, was die Wärmeausdehnung des Tiegels deutlich ausgleicht, seine Haltbarkeit erhöht und seine Lebensdauer erhöht. Auch wertvolle Qualität.

Auszug

Es ist also klar, warum die Schmelze im Tiegel überhitzt und gehalten werden muss. Auch wenn Metallguss ein ganz anderes Thema ist, muss hier dennoch erwähnt werden, dass die Schmelzverweilzeit recht genau eingehalten werden sollte. Chemisch reine Metalle werden beispielsweise in der Praxis fast nie verwendet. Gold 9999 nutzt sich sehr schnell ab; Eine Ausnahme bilden Elektrokupfer und Zink zum Verzinken. Je sauberer sie sind, desto besser. Am häufigsten verwenden sie das sogenannte. eutektische Legierungen; z.B Stahl ist ein Eutektikum aus Eisen und Kohlenstoff, und Duraluminium ist ein komplexes Eutektikum aus mehreren Komponenten. Wenn man die Schmelze ruhen lässt, verändert sich die Struktur des Eutektikums im Gussstück und das fertige Produkt wird beschädigt. Bei Bronze und Messing ist die Haltezeit besonders kritisch: Sie müssen sofort gegossen werden, sobald sich das Spiel der Schmelze im Tiegel scheinbar verändert und ruhiger wird. Erinnern Sie sich, wie der Ingenieur Telegin in A. N. Tolstois „Walking Through Torment“ befürchtete, dass die Bronze nicht verschleißen würde?

Im Zusammenhang mit der Herstellung eines selbstgebauten Tiegels ist die Entgasung der Schmelze während der Belichtung insofern von Bedeutung, als sie (der Tiegel) zu diesem Zeitpunkt erheblichen dynamischen Belastungen durch Blasen freigesetzter Gase und/oder dem Spiel der Schmelze selbst ausgesetzt ist. Das heißt, der Tiegel muss einer großen thermischen Verformung standhalten und, wenn eine Erholung erforderlich ist, einer kleinen. Sein Material muss außerdem viskos genug sein, um Stoßwellen durch platzende Blasen und Erschütterungen durch Schmelzstrahlen standzuhalten. Dieser Umstand erklärt die geringe Haltbarkeit und Zuverlässigkeit selbstgebauter Graphittiegel (siehe unten).

Woraus man machen kann

Es werden Schmelztiegel hergestellt (siehe Abbildung unten):

1. Keramik chemisch neutral;
2. Keramikgraphit;
3. Graphit;
4. Gusseisen;
5. Stahl.

Ihre Vergleichsmerkmale sind wie folgt:

• Keramik neutral – wird zum Schmelzen von Schmuckresten unter Konservierung der Probe verwendet, weil Bei indirekter Erwärmung (siehe unten) ändern sich die Eigenschaften des Metalls nicht. Sie können es selbst machen, aber es ist etwas kompliziert (siehe unten) und lohnt es sich? Ein 50-g-Goldtiegel kostet in einem Juweliergeschäft bis zu 100 Rubel. Sie eignen sich problemlos zum Schmelzen im Induktionsofen (siehe unten), denn absorbieren fast nicht die Energie des elektromagnetischen Feldes (EMF). Ressource – 10–30 Schmelzen.
• Keramischer Graphit – geeignet zum Schmelzen aller Metalle; zu Hause bis zu 1,5-2 kg auf einmal. Um einen Induktionsofen zu verwenden, muss seine Leistung für die gleiche Metallmenge aufgrund der EMF-Absorption durch leitfähigen Graphit um das 1,5- bis 2-fache erhöht werden. Sie können es selbst machen, siehe unten. Ressource – bis zu 50 oder mehr Schmelzen.
• Graphit – geeignet zum Schmelzen von altem, oxidiertem Schrott, Nichteisen- und Edelmetallen, weil Schaffen Sie eine starke erholsame Umgebung. Das Schmelzen von Silber mit einer offenen Gasflamme in einem Graphittiegel ermöglicht es, das ursprüngliche Gewicht des oxidierten Metalls nahezu vollständig wiederherzustellen. Sie können es nicht selbst tun, siehe unten. Ressource – mehr als 100 Schmelzen.
• Gusseisen – wird hauptsächlich zum Schmelzen von rotem Kupfer zu sauerstofffreiem Kupfer verwendet, weil nehmen aktiv Sauerstoff auf. Die Ressource beträgt bis zu 30 Schmelzen, dann verlässt der amorphe Kohlenstoff das Gusseisen und der Tiegel zersetzt sich.
• Stahl – eine selbstgemachte, kostengünstige Option zum Schmelzen kleiner Mengen von Aluminium- und Magnesiumlegierungen und anderen chemisch inerten Metallen in der Schmelze. Kann zum Schmelzen kleiner Mengen Blei zu Angelgewichten usw. verwendet werden.

Notiz: Graphit-, Gusseisen- und Stahltiegel für den Einsatz in Induktionsöfen (siehe unten) sind völlig ungeeignet, weil EMF-Energie vollständig absorbieren.

Über Graphittiegel

Graphittiegel werden entweder aus massivem Naturgraphit gedreht (teuer) oder bei hohen Temperaturen aus Graphitpulver gesintert (billiger, aber immer noch nicht sehr billig). Bastler versuchen oft, „Graphittiegel“ aus gemahlenem Graphit mit einem Kaolinbindemittel usw. herzustellen, aber am Ende erhalten sie keinen Graphit, sondern übermäßig graphitierte Keramiktiegel – zerbrechlich, überstehen nicht mehr als 10 Schmelzvorgänge und verderben das Metall dadurch übermäßige Freisetzung von atomarem Kohlenstoff durch fein verteilten Graphit. Eine mehr oder weniger rationelle Möglichkeit, gemahlenen Graphit beim Schmelzen von Amateurtiegeln zu verwenden, besteht darin, daraus einen Tisch-Minitiegelofen für neutrale Keramiktiegel zu bauen, siehe Abb.

Das Kaltschweißen zum Zusammenbau dieses Ofens sollte bei einer Temperatur von mindestens 800 Grad erfolgen – die gut leitenden Wangen erhitzen sich während einer Schmelze nicht über 400 Grad. Graphitpulver erwärmt sich ohne Tiegel nicht viel mehr, aber wann Wird der Tiegel hineingedrückt, entsteht durch die Verdichtung des Pulvers unter dem Tiegel eine Hitzestelle von über 1000 Grad.

Wenn Gold schmilzt, wird nach Abschluss des Schmelzens und Abkühlen des Ofens das Graphitpulver ausgegossen und geschüttelt, denn es wird gebacken. Um Silber und Kupfernickel zu schmelzen, wird das Pulver nach 3–5 Schmelzvorgängen entnommen und geschüttelt, damit der Ofen schneller aufheizt. Um eine reduzierende Umgebung aufrechtzuerhalten, wird der Ofen während des Schmelzens in jedem Fall mit einem Glimmerdeckel abgedeckt.

Heizmethoden

Wenn Sie mehr als 150-200 g Metall auf einmal schmelzen müssen, müssen Sie neben dem Tiegel einen Tiegelofen bauen, da es sonst sehr schwierig wird, eine homogene Schmelze und eine hohe Gussqualität zu erreichen. Die Ausnahme bildet niedrigschmelzendes und leicht rückgewinnbares Blei: Bis zu 20-30 kg davon können zu Hause auf einmal geschmolzen werden. Eine relative Ausnahme bildet Zink für die Feuerverzinkung; seine Schmelze in einem Tiegel ohne Ofen kann bis zu 2–2,5 kg betragen, es muss jedoch Borax darüber gestreut werden, damit die Oberfläche der Schmelze vollständig mit seiner Wirbelschicht bedeckt ist. Stahlbefestigungen werden durch eine Boraxschicht in die Schmelze geworfen.

Die in jeder Hinsicht optimale Methode zum Erhitzen des Tiegels in einem Ofen ist mit Gas, Pos. 1 in Abb., aber ein Gastiegelofen ist eine ziemlich komplexe Struktur, obwohl er leicht unabhängig hergestellt werden kann. Der am besten geeignete Tiegel für einen Gasofen ist ein Graphitkeramiktiegel, weil sein Material hat eine ziemlich hohe Wärmeleitfähigkeit. Bei besonders hohen Anforderungen an die Metallreinheit ist es besser, einen neutralen Keramiktiegel zu verwenden. Bei schmelzbaren Metallen - Gusseisen - niedriger, da es die Wärme besser leitet und dadurch Kraftstoff spart. Graphittiegel werden nur dann in einen Gasofen gestellt, wenn eine starke Reduktion des alten oxidierten Metalls erforderlich ist und die Gefahr der Aufkohlung unbedeutend ist, beispielsweise beim Schmelzen von aus der Erde gewonnenem Silber zur Raffinierung

Für niedrig schmelzende Metalle eignet sich der elektrische Tiegelofen, Pos. 2; es kann das sogenannte sein Ohmsch (mit Erwärmung durch eine Nichromspirale) oder Induktion, mit Erwärmung durch einen elektromagnetischen Schwingungsgenerator, siehe unten. Für Induktionsöfen sind nur neutrale Keramiktiegel oder bedingt Graphittiegel geeignet.

Enthält der Tiegel mehr als 2-2,5 kg Metall, muss der Tiegelofen aus Sicherheitsgründen kippbar gemacht werden (Punkt 3), weil und 1 kg Schmelze auf dem Boden verschüttet, ist schon eine große Katastrophe. Im Gegenteil, es ist vorzuziehen, Metall in kleinen Schmucktiegeln ohne Ofen direkt mit der Flamme eines Brenners zu erhitzen, Pos. 4. In diesem Fall wird der Tiegel während des gesamten Schmelzvorgangs mit einem speziellen Federgriff, Pos., gehalten. 5 und 6.

Notiz: Silber und seine Legierungen sowie Blei für Senkkörper können zu Hause in Mengen von bis zu 15–20 g geschmolzen werden, indem anstelle eines Tiegels ein lebensmittelechter Edelstahllöffel verwendet wird, siehe Abb. rechts. Aus Sicherheitsgründen ist es dann notwendig, Dichtungen für die Backen des Schraubstocks mit Längsschnitten unter dem Löffelgriff anzufertigen. Die Flamme besteht ausschließlich aus Gas; Benzin kann einen Löffel verbrennen.

Elektroheizung

Ohmsche Tiegelöfen werden hauptsächlich zum Schmelzen von Blei oder Zinn verwendet. Für feuerfestere Metalle erweisen sie sich als unwirtschaftlich, aber in einem heimischen Elektrotiegelofen können bis zu 20 kg Blei auf einmal geschmolzen werden; Wie Sie Ihren eigenen elektrischen Tiegel zum Schmelzen von Blei herstellen, erfahren Sie zum Beispiel. Video:

Video: Elektrischer Tiegel zum Schmelzen von Blei

Das Schmelzen von Aluminium im Tiegel erweist sich aufgrund der hohen elektrischen Leitfähigkeit per Induktion als rentabler, bei Kupfer funktioniert dieser Trick jedoch nicht mehr – dessen Temperatur und latente Schmelzwärme sind viel höher. Beim Induktionsschmelzverfahren wird das Metall durch Foucaultsche Wirbelströme erhitzt, wobei der Tiegel mit ihm in eine EMF-Spule aus dickem Kupferdraht gestellt wird, die von einem elektromagnetischen Schwingungsgenerator angetrieben wird. Wie man mit eigenen Händen einen Generator zum induktiven Erhitzen kleiner Metallmengen, zum Beispiel für Schmuckstücke, herstellt, wird in anderen Materialien beschrieben, oder siehe zum Beispiel weiter unten. Videoanleitung.

Video: DIY-Induktionsheizung

Mit zunehmender Menge an geschmolzenem Metall steigt nicht nur die erforderliche Leistung des Generators, sondern auch seine optimale Frequenz sinkt, dies wirkt sich auf die sogenannte aus. Oberflächeneffekt (Skin-Effekt) in Metall. Wenn 100–200 g Aluminium von jedem selbstgebauten Generator zu EMF geschmolzen werden können, ist der Einbau von 1,5–2 kg Duraluminium oder einer Magnesiumlegierung bereits eine solide Struktur, siehe Abb. rechts. Wenn Sie beabsichtigen, mit Aluminium zu arbeiten, überlegen Sie sich genau: Lohnt es sich, so etwas zu bauen? Wäre es nicht einfacher, einen Mini-Gasofen zum Schmelzen kleiner Mengen Aluminiumlegierungen zu verwenden, siehe zum Beispiel. Videoclip

Video: Miniofen zum Schmelzen von Aluminium

Tiegel herstellen

Jetzt ist es an der Zeit, Ihren eigenen Schmelztiegel herzustellen. Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass es sinnvoll ist, Tiegel mit eigenen Händen herzustellen:

1. Stahl;
2. Keramik neutral;
3. Keramischer Graphit.

Zu Stahltiegeln gibt es nichts Besonderes zu sagen – es handelt sich lediglich um ein Stahlgefäß mit angeschweißtem Griff. Stahltiegel werden zum Schmelzen niedrig schmelzender Metalle verwendet; manchmal - Zink zum Feuerverzinken mit einer Qualität bis 3+. Stahltiegel für Blei, Zinn und Zink eignen sich nur zum Schmelzen eines bestimmten Metalls, weil... nach 1-2 Schmelzen sind sie selbst von innen damit bedeckt.

Keramik neutral

Die Zusammensetzung der Mischung zur Bildung eines neutralen Keramiktiegels beträgt 7 Teile Schamottton, 1 Teil fein gemahlener Schamotte (bis zur Fraktion).

Schamottmühle

Fein gemahlene Schamotte ist Teil des Rohmaterials für die Formung sowohl von neutralen als auch von Graphittiegeln, und die Qualität und Haltbarkeit des Tiegels hängt weitgehend davon ab. Das Zerkleinern von Schamotte mit handwerklichen Methoden ist sehr arbeitsintensiv und führt nicht zu einer völlig guten Qualität Material. Der Aufbau einer Kettenmühle für mineralische Rohstoffe ist in Abb. dargestellt. rechts. Material – Stahl. Ketten – 4; Sie werden quer aufgehängt, so dass sie horizontal ca. 1 cm durchhängen. um 1/3 des Tankdurchmessers. Eine Option anstelle von Ketten für 1 gebrochenen Schamottestein sind 2-3 Handvoll Kugeln aus dem Lager. Neue, im Laden gekaufte Ketten kosten mehr als Ketten, aber alte mit kaputten Lagern sind durchaus geeignet. Beliebiger Antrieb: manuell, elektrisch. Sowohl Ketten- als auch Kugelmühlen sind in der Lage, Schamotte zu zementähnlichem Staub zu mahlen. Um bestimmte Fraktionen zu erhalten, wird die Mühle früher gestoppt. Um Staubbildung zu vermeiden, wird die Tankmündung beim Mahlen mit etwas abgedeckt. Um einen Ziegel zu mahlen, lassen Sie ihn einfach aus großer Höhe auf einen harten Boden fallen und laden die resultierenden Stücke in die Mühle.

Vorbereiten des Formmaterials

Mischen Sie trockenen Ton mit gemahlenem Schamotte, bis er vollständig homogen (gleichmäßig) ist. Die ideale Option besteht darin, 15–20 Mal in derselben Mühle zu scrollen. Wenn es kugelförmig ist, müssen Sie keine Bälle in den Tank werfen. Entnehmen Sie die gemischte Masse und fügen Sie etwas Wasser hinzu (1,5–2,5 Teile). Mischen Sie mit der Hand, bis die Konsistenz erreicht ist: zur Faust geballt, klebt zu einem Klumpen zusammen, klebt aber nicht an der Haut und wird nicht zwischen den Fingern gedrückt . Fügen Sie flüssiges Glas hinzu und rühren Sie ebenfalls, bis es vollständig homogen ist. Dies ist der arbeitsintensivste Schritt.

Entlüftung

Bereits eine verbleibende Luftblase in der Keramiktiegelmischung kann dazu führen, dass der Tiegel durch Erhitzung platzt. Daher müssen Sie die Luft aus der Masse herausschlagen. Legen Sie dazu eine saubere Folie auf den Hartboden; Zeitungspapier ist, wie in einigen Handbüchern empfohlen, nicht erforderlich - die Masse wird sich aus Papierfasern ansammeln.

Um die Luft herauszuschlagen, wird der gesamte Masseklumpen mehrmals kräftig auf den Boden geworfen. Praktisch – nachdem die Blasen aufgehört haben, aus der schwappenden Masse herauszuspringen, noch mindestens 10 Mal.

Lagerung

Zur Lagerung wird die geschlagene Masse in einen Glasbehälter mit hermetisch verschlossenem Deckel gegeben. In Plastik und insbesondere in mehreren Lagen Folie eingewickelt trocknet die Masse in wenigen Wochen aus und kann nicht wiederhergestellt werden, in Glas ist sie jedoch an einem kühlen Ort mehr als sechs Monate haltbar.

Verwendung

Tiegel aus der resultierenden Masse werden einfach von Hand geformt oder in einer zerstörbaren Gipsform oder in einer zusammenklappbaren Form geformt, wie unten beschrieben. Der geformte Tiegel wird getrocknet und, was für diese Masse unbedingt erforderlich ist, nach dem Trocknen ein bis zwei Stunden lang in einem Muffelofen bei einer Temperatur von 800 Grad geglüht. Bei dieser Temperatur schmilzt das flüssige Glas und verbindet die anderen Bestandteile fest. Unten - der Tiegel wird beim ersten Schmelzen zusammenbrechen; höher - beim Glühen. Dies ist ein ganz erheblicher Nachteil dieser Technologie, denn Allerdings ist die Muffelofenausrüstung nicht billig und nicht einfach. Die maximale Betriebstemperatur der resultierenden Tiegel beträgt bis zu 1600 Grad; Ressource, mit hochwertigem Mahlen von Schamotte - bis zu 30 Schmelzen.

Graphit

Herstellungstechnologie von Graphittiegeln zum Schmelzen beliebiger Metalle, inkl. Schwarzer Schrott unter Verwendung einer beliebigen Erhitzungsmethode wird in einem Artikel des Autors A. Ramir aus dem Jahr 2006 ausführlich beschrieben (siehe dendrite-steel.narod.ru/stat-ramir-3.htm). A. Ramir ist offenbar Autodidakt, aber noch mehr gebührt ihm die Tatsache, dass seine Produkte voll und ganz guten Industriedesigns entsprechen. Erstens wurde sein Artikel jedoch viele Male von Autoren umgeschrieben, die in ihrem Leben offensichtlich kein Metall gegossen haben. Zweitens kann man bei einer Suche nicht immer darauf zugreifen und aus irgendeinem Grund werden die Zeichnungen nicht heruntergeladen, obwohl sie scheinbar frei verteilt werden. Drittens gibt es den Materialien von A. Ramir etwas hinzuzufügen, was für ihn keine Beleidigung ist. Eine der Regeln der Technik ist, dass es bei einem guten Design immer etwas zu verbessern gibt. Daher wiederholen und ergänzen wir die Hauptpunkte dieser Veröffentlichung.

Zeichnungen von Tiegeln aus dem genannten Artikel sind in Abb. dargestellt:

Das maximale Gewicht des geschmolzenen Stahls wird in kg angegeben; es muss für ein anderes Metall neu berechnet werden. Die Hauptschwierigkeit liegt in diesem Fall in der Herstellung des Kolbens – der runden Hülle der Form. Seine Innenfläche ist konisch, da der fertige Tiegel sonst nach dem Formen nicht entnommen werden kann, weshalb A. Ramir gedrehte Kolben verwendete.

Mittlerweile kann aus einem Stück Kunststoffrohr ein Kolben für jede dieser Formen hergestellt werden. Es wird an 3 Stellen, unten, in der Mitte und oben, mit Schraubzwingen befestigt und von innen mit einem Föhn erwärmt. Durch das Anziehen der Klammern wird die Oberfläche nicht vollständig konisch, sondern der Kolben wird aus dem Tiegel entfernt. Sie müssen lediglich Klemmen mit Schneckenantrieb (siehe Abbildung rechts) oder deren selbstgebaute Gegenstücke verwenden. Jede andere Schelle verformt das Rohr quer. Der Kolben daraus wird sich höchstwahrscheinlich vom Tiegel lösen, aber er wird nicht lange halten oder beim ersten Schmelzen reißen.

Die Zusammensetzung der vom Autor verwendeten Mischung beträgt 7 Volumenteile gemahlener Schamotte, 3 Teile Ton oder Ofenton und 1 Teil gemahlener Graphit. A. Ramir gibt auch ein Rezept mit 2 Teilen Graphit an, aber im Hinblick auf die Reduktionsleistung ist das eindeutig zu viel, und die Wahrscheinlichkeit, dass ein Tiegel aus einer 7:3:1-Mischung zerbricht, wird auf Null reduziert, wenn der Schamott zerkleinert wird im Mörser zu Staub zermahlen oder in der Mühle zermahlen (siehe oben).

Wie A. Ramir rät, ist es notwendig, den Schamottestein erst einzuweichen, bevor er mit der von ihm beschriebenen handwerklichen Methode zerkleinert wird. Die trockenen Komponenten werden in der angegebenen Reihenfolge (Schamott, Ton, Graphit) bis zur völligen Homogenität vermischt und unter ständigem Rühren mit Wasser vermischt, bis die oben beschriebene Konsistenz erreicht ist. Es besteht keine Notwendigkeit, die Luft aus dieser Masse herauszuschlagen, denn... es wird während des Formprozesses entlüftet. Die Mischung wird nicht gelagert und muss daher unmittelbar vor der Herstellung des Tiegels zubereitet werden.

Um die Innenfläche des Tiegels zu formen, müssen Sie einen Block aus Hartholz (an den Positionen 1-5 der Abbildung mit Grau gefüllt) schnitzen, ihn schleifen und, am besten, mit Leder darüber laufen, bis die Oberfläche völlig glatt ist . Bohren Sie in die Mitte der Oberfläche des Blocks, der den Boden des Tiegels bildet, ein Sackloch und stecken Sie einen Zahnstocher oder besser einen runden, glatten Kunststoffstab eines Ohrstochers hinein. Das von A. Ramir verwendete Streichholz ist nicht die beste Option – wenn es herausgezogen wird, bricht es oft und das Produkt wird dadurch beschädigt.

Notiz: Die Verwendung von Schmiermitteln beim Formen eines Tiegels ist inakzeptabel – diese werden vom Material absorbiert und der Tiegel platzt durch Erhitzen.

Die Form wird in Schichten von 15 mm mit der Mischung gefüllt und jede Schicht wird mit einem Holzstampfer verdichtet. Dies ist die kritischste Phase: Blasen und ungleichmäßige Verdichtung der Mischung sind nicht akzeptabel. Wenn noch ca. 12 mm, die Mischung wird mit einem bereits gedrehten Deckel mit einem Loch für den Stab in der Mitte verdichtet, Pos. 2. Die Mischung wird in Schichten von 1–2 mm zugegeben, bis der Spalt zwischen dem sehr fest gepressten Deckel und der Oberkante der Anlagebox 1–1,5 mm beträgt, Pos. 3. Ist der Spalt größer, kann ein Teil der Mischung mitgenommen werden. Anschließend wird der Deckel entfernt und der Stab vorsichtig mit einer Zange aus dem Block gezogen, der Deckel wieder aufgesetzt und die Form umgedreht. An der Unterseite des Blocks wird mit selbstschneidenden Schrauben ein Griff befestigt und durch vorsichtiges Hin- und Herdrehen aus dem Guss gezogen.

Notiz: Wenn der Stab nicht in den Boden des Blocks eingeführt wird, ist es unmöglich, ihn zu entfernen, ohne den Guss zu zerstören – das Vakuum unter dem Block funktioniert nicht.

Die Bildung eines Tiegels mit flachem Boden (der 1,2 kg wiegt) hat seine eigenen Besonderheiten – man kann ihn nicht einfach herausziehen. Wenn die verdichtete Masse die flache Oberseite des Blocks erreicht, wird daher ein Kreis aus Toiletten- oder Filterpapier darauf gelegt.

Nun werden das Loch aus dem Stab und kleinere Defekte in der Innenfläche des Tiegels mit der gleichen Masse verschlossen. Es muss völlig glatt sein, da sonst die Wahrscheinlichkeit einer Zerstörung des Tiegels beim Schmelzen sehr hoch ist. Daher muss es nach der Beseitigung der Mängel geglättet werden. Das geht am besten, indem man ihn mit Toilettenpapier auslegt (Pos. 4), einen Block einlegt (Pos. 5) und ihn mehrmals dreht.

Es bleibt nur noch, den Kolben zu entfernen. Dazu wird er zusammen mit dem Tiegel wieder in die Arbeitsposition (für den Tiegel) gedreht, ein runder Holzblock aufgelegt und der Kolben vorsichtig zusammengezogen, Pos. 5 und 6. Wenn die Flasche aus Kunststoff besteht, wird der überstehende obere Rand mit den Fingern an mehreren Stellen leicht nach außen gebogen; Höchstwahrscheinlich wird sich die Flasche danach wie am Schnürchen lösen.

Und schließlich wird der fertige Guss getrocknet. Ausstattung – Küchenherd mit Backofen. Der Guss wird kopfüber auf ein Backblech gelegt und in den Ofen gestellt. Sie erhitzen eine halbe Stunde auf der niedrigsten Gasstufe, dann eine weitere halbe Stunde auf mittlerer Stufe (die Temperatur beträgt laut eingebautem Thermometer etwa 150 Grad) und weitere 2 Stunden auf voller Stufe. Schalten Sie danach das Feuer aus und lassen Sie den Guss bis morgen früh im Ofen abkühlen. Öffnen Sie den Backofen während der gesamten Trocknungszeit nicht!

Vor dem Gebrauch muss der Tiegel auf versteckte Risse überprüft werden. Halten Sie es dazu mit den Fingerspitzen unten fest und klopfen Sie mit den Nägeln kreisförmig von oben nach unten darauf. Jedes Klopfen sollte klingeln. Wenn es irgendwo nicht klingelt, ist es ein Defekt, damit kann man nicht schmelzen. Für einen mit dieser Technologie hergestellten Tiegel ist kein Glühen erforderlich. Es klingelt überall – man kann darin sofort dahinschmelzen.

Und warum?

Ein Leser, der sich für Heimmetallurgie „für die allgemeine Entwicklung“ interessiert, könnte eine Frage haben: Warum all diese Probleme? Nicht jeder wandert nach dem Regen mit einem Metalldetektor im Wald herum, nicht jeder hat Lust, zu Hause Damaststahl zu schmelzen, und nicht jeder hat Hunderte Zentner alter Elektronik im Sinn, aus denen Dutzende Gramm Gold, Platin usw. bestehen Palladium kann gewonnen werden.

Fragen wir gleich im Internet nach, wie viel Bleibarren kosten. Wie viele Kilogramm haben Sie dann im nächsten Angelgeschäft geladen? Reduzieren wir es um die Hälfte, damit der Eigentümer sicher in Versuchung kommt, und berechnen wir den „Gewinn“.

Überrascht? Sie können sogar noch steiler gehen, wenn Sie über künstlerischen Geschmack und Fähigkeiten im Wachsausschmelzverfahren verfügen. Als Vergleichsmaterial dienen Bronzeschrott und daraus gefertigte Figuren.

Bei Bronzepropellern für kleine Schiffe wird der Anstieg jedoch noch größer sein. Die Herstellung eines Propellers ist zwar viel schwieriger – Sie müssen das Profil, die Steigung und die Konfiguration der Blätter genau einhalten. Aber im Allgemeinen ist das Tiegelschmelzen von Metall zu Hause ein sehr profitables Geschäft. Es würde einen Wunsch geben.

Aluminium ist ein Metall, das in der Industrie und im Alltag häufig verwendet wird. ?>

Daraus werden nicht nur Flugzeug- und Schiffsteile, sondern auch Geschirr und andere Utensilien hergestellt. Daher besteht häufig die Notwendigkeit, ausgefallene Aluminiumteile eigenständig herzustellen.

Die Fähigkeit von Aluminium, bei relativ niedrigen Temperaturen zu schmelzen, ermöglicht die Herstellung von Gussprodukten daraus unter handwerklichen Bedingungen. Um unabhängig Aluminiumgussprodukte herstellen zu können, müssen Sie das Verhalten dieses Metalls bei hohen Temperaturen sowie seine physikalischen und chemischen Eigenschaften kennen.

Eigenschaften von Aluminium

Der Schmelzpunkt von Aluminium hängt von der Reinheit des Metalls ab und liegt bei etwa 660 °C. Sein Siedepunkt liegt bei 2500 °C.

Aluminium zeichnet sich durch seine Leichtigkeit und Duktilität aus, sodass es sich gut biegen lässt und durch Stanzen bearbeitet werden kann.

Dieses Metall ist ein hervorragender Wärmeleiter und geht bei hohen Temperaturen aktiv eine chemische Reaktion mit Luftsauerstoff ein, wodurch auf der Oberfläche ein Oxidfilm entsteht. Es schützt Aluminium vor weiterer Oxidation, aber wenn Schrott schmilzt, beeinflusst es die Zusammensetzung der Legierung erheblich. Während des Metallschmelzprozesses verändert sich die Struktur von Aluminium.

Bei starker Abkühlung können innere Spannungen und Schrumpfung der resultierenden Legierung auftreten. Dies muss bei der Arbeit mit Aluminium zu Hause berücksichtigt werden.

Technologien für den Aluminiumguss zu Hause und notwendige Ausrüstung

Das Prinzip des Aluminiumgusses zu Hause sollte auf der Technologie seiner Herstellung in der Produktion basieren und an die Bedingungen angepasst sein, die zu Hause verwendet werden können.

Aluminiumprodukte werden durch Gießen auf verschiedene Arten hergestellt. Unter häuslichen Bedingungen ist die Technologie des Gießens von geschmolzenem Aluminium in speziell angefertigte Formen die gebräuchlichste und bequemste Methode.

Zur Durchführung des Prozesses müssen daher zwei Dinge sichergestellt sein:

• einen Ofen zum Schmelzen von Aluminiumschrott bauen;
• Erstellen Sie die gewünschte Form, um eine Gusslegierung oder ein separates Teil herzustellen.

Der Gussprozess muss mehrere Phasen umfassen:

• Aufbereitung von Aluminiumschrott, einschließlich Reinigung von Schmutz, Verunreinigungen und verschiedenen Füllstoffen sowie Zerkleinerung auf eine kleine Größe.
• Durchführung des Schmelzprozesses in der geplanten Weise. Wenn das Metall vollständig geschmolzen ist, müssen Schlackenbildungen von seiner Oberfläche entfernt werden.
• Füllen der vorbereiteten Form mit flüssiger Aluminiumschmelze. Nach dem Erstarren wird der Barren von der Formmasse befreit.

Überlegen wir, wie man Aluminium zu Hause schmilzt, welche Designs von Öfen zum Schmelzen von Metall verwendet werden können und welche Möglichkeiten es gibt, Formen selbst herzustellen.

Selbstgebaute Öfen und Methoden zum Schmelzen von Aluminium

Um Aluminium zu schmelzen, muss man es auf eine Temperatur von etwa 660 °C erhitzen. Es ist unmöglich, eine solche Temperatur auf einer offenen Flamme eines Feuers zu erreichen. Daher ist ein geschlossener Raum erforderlich, den ein selbstgebauter Ofen bieten kann. Die Beheizung kann durch die Verbrennung von Kohle und Holz oder durch Erdgas erfolgen.

Sie können auch einen elektrischen Muffelofen verwenden, wenn Sie einen auf dem Bauernhof haben.

Bei einem selbstgebauten Ofen müssen Sie für eine Zwangsbelüftung sorgen, um den Verbrennungsprozess aufrechtzuerhalten.

1. Die einfachste Version eines selbstgebauten Kamins kann aus alten Töpfen hergestellt werden.

Sein Design ist wie folgt:

• Als Rahmen dient ein Stahlbehälter, beispielsweise eine alte Pfanne, an deren Seite Sie ein Loch bohren müssen, um Luft durch ein angeschlossenes Metallrohr zuzuführen.
• Mithilfe eines Staubsaugers kann Luft durch den Schlauch gedrückt werden.
• Kohle wird in das Gerät gegeben.
• Anschließend wird die Kohle angezündet und mit Luft versorgt, damit das Feuer nicht erlischt.
• Ein Behälter zum Schmelzen von Aluminium wird zunächst in eine improvisierte Ofenkonstruktion gestellt und an den Seiten mit Kohle ausgekleidet. Beim Abbrennen ist eine gleichmäßige Wärmeverteilung gewährleistet.
• Um zu verhindern, dass Wärme an die Umgebungsluft verloren geht, sollte die Oberseite des „Pfannen“-Ofens locker mit einem Deckel abgedeckt werden, sodass ein kleiner Spalt frei bleibt, damit der Rauch entweichen kann.

Ein idealer Entwurf wäre ein Feuerraum mit ovalem Bogen aus einer Mauerwerksmischung, die für hitzebeständige Ziegel verwendet wird. Sie können einen Blumentopf in der gewünschten Größe als Rahmen verwenden, um ein ovales Gewölbe zu schaffen.

Nachdem die Mischung getrocknet ist, erhält man einen guten Feuerraum, der mehreren Hitzevorgängen standhält.

2. Bei der zweiten Version des Ofens wird Aluminium mit der Flamme eines Haushaltsgasbrenners erhitzt.

Es kann nur für Stückprodukte aus Aluminium mit einem Gewicht von nicht mehr als 150 Gramm verwendet werden. Eine Ofenimitation entsteht, indem man zwei mit einem kleinen Spalt ineinander gesteckte Behälter verwendet. Dies können gewöhnliche Konservendosen sein.

Das äußere Glas sollte größer sein. Darin wird ein Loch mit einem Durchmesser von ca. 4 cm gebohrt, um die Flammenzufuhr zur Innendose sicherzustellen.

Der Flammenstrahl sollte auf die Öffnung der Dose gerichtet sein. Nur der Innenbehälter wird direkt erhitzt, der Außenbehälter dient als Hülle, die die Wärme speichert. Die Oberseite der Struktur muss mit einem simulierten Deckel abgedeckt werden, so dass eine Lücke für die Entfernung von Verbrennungsprodukten bleibt.

Dieses Design ist ein Einwegartikel und kann nur für eine Schmelze verwendet werden, da die Dose dünn ist und schnell ausbrennen kann.

Methoden zur Herstellung einer Form zum Gießen von Aluminium

Eine der Hauptaufgaben beim Aluminiumschmelzen zu Hause ist die Vorbereitung der Form, in die das geschmolzene Metall gegossen wird. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Aluminiumschmelze zu gießen. Die wichtigsten sind offene und geschlossene Gießverfahren.

Offenes Casting

Am einfachsten ist es, das flüssige Metall in eine handliche Form zu gießen, beispielsweise in einen Metallbecher oder eine Dose.

Nach dem Aushärten der Legierung wird der Rohling aus dem Behälter entnommen. Um diesen Vorgang zu erleichtern, wird auf die noch nicht vollständig abgekühlte Form geklopft.

Wenn Sie dem Gussstück keine klare Form geben müssen, können Sie die flüssige Schmelze einfach auf eine vorbereitete, feuerfeste Unterlage gießen.

Geschlossenes Formular

Wenn es notwendig ist, ein komplexes Gussstück zu erhalten, wird zunächst eine Form dafür angefertigt, die alle Parameter des Teils erfüllt. Um eine strikte Übereinstimmung des Produkts mit den angegebenen Parametern zu gewährleisten, wird es aus Verbundformteilen hergestellt.

Materialien für Gussformen

Bei der offenen Gießmethode wird oft das einfachste Material verwendet, das immer zur Hand ist, nämlich Kieselsäure. Zunächst wird die Erde schichtweise verdichtet. Zwischen die Schichten wird ein Gussmodell gelegt, das nach sorgfältiger Verdichtung einen Abdruck in der Kieselsäure hinterlässt. Diese Form wird vorsichtig entfernt und an ihrer Stelle Aluminium gegossen.

Einige Handwerker verwenden bei der Vorbereitung der Formbasis Flusssand mit Zusatz von flüssigem Glas. Manchmal wird auch eine Mischung aus Zement und Bremsflüssigkeit verwendet.

Gipsformen

Bei der Herstellung eines Modells mit komplexer Form wird häufig Gips verwendet, der hauptsächlich für einen einmaligen Gussvorgang verwendet werden kann. Beim Gießen von Aluminium in eine Gipsform werden Paraffin oder Schaumstoff als Modelle verwendet.

Das Wachsmodell des Produkts wird mit Gips gefüllt und nach dem Trocknen bei hoher Temperatur geschmolzen und durch ein spezielles Loch abgelassen.

Wenn das Modell aus Schaumstoff besteht, wird es mit einer Gipsmischung gefüllt und darin belassen, bis die Form vollständig ausgehärtet ist. Heiße Aluminiumschmelze wird direkt auf den Schaum gegossen. Aufgrund der hohen Temperatur des Metalls schmilzt und verdampft der Schaum und an seine Stelle tritt eine Aluminiumschmelze, die die vom Schaum vorgegebene Form annimmt.

Bei Verwendung von Polystyrolschaum als Modell muss im Freien gearbeitet werden bzw. der Raum muss gut belüftet sein, da die Verbrennungsprodukte von Polystyrolschaum für den Menschen schädlich sind.

• Beim Arbeiten mit Gips sollten Sie häufige Fehler vermeiden. Obwohl Gipsformen eine bequeme Möglichkeit zum Gießen der gewünschten Teilekonfigurationen darstellen, ist dieses Material sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit. Bei normaler Lufttrocknung bleibt es Teil des Gipses. Dies wirkt sich negativ auf die Qualität des Aluminiumgusses aus, da es zur Bildung kleiner Schalen und Bläschen kommen kann. Daher müssen Gipsformen mehrere Tage trocknen.
• Das Metall muss vor dem Gießen heiß genug sein, um die gesamte Form zu füllen, bevor es auszuhärten beginnt. Daher besteht nach Erreichen der Schmelztemperatur unter Berücksichtigung der schnellen Abkühlung des Aluminiums keine Notwendigkeit, das Eingießen in die Form zu verzögern.
• Es wird nicht empfohlen, den resultierenden Guss in kaltes Wasser zu tauchen, um den Aushärtungsprozess zu beschleunigen. Dies kann die innere Struktur des Metalls zerstören und zu Rissen führen.

P.S. Das war's, Sie können zu Hause mit dem Casting beginnen!

Die Aluminiumdose ist der am häufigsten recycelte Behälter der Welt. Die meisten Aluminiumbehälter wurden mehr als einmal recycelt. In den meisten Industrieländern werden gebrauchte Aluminiumprodukte zu fast 100 % recycelt.

Es wird mindestens fünfhundert Jahre dauern, bis eine irgendwo im Wald geworfene Aluminiumdose vollständig zersetzt ist. Aber das Recycling von Aluminium und daraus hergestellten Behältern erfordert im Allgemeinen deutlich weniger Arbeits- und Energieaufwand als die Verarbeitung von Kunststoff oder Papier. Die Mathematik eines solchen Recyclings ist einfach: Aus einer alten Dose wird ungefähr eine neue Dose gewonnen, wenn man Dosen mit Beschädigungen nicht berücksichtigt.

Mittlerweile wird das Volumen der Besetzung des russischen Marktes durch Banken auf etwa 2-3 Milliarden geschätzt. Eine Standarddose mit einem Fassungsvermögen von 500 ml hat eine Masse von etwa 15 g. Insgesamt ist die Masse aller dieser Dosen vergleichbar mit der jährlichen Aluminiumproduktionsmenge in Russland.

Wenn man bedenkt, dass nicht nur Dosen aus Aluminium hergestellt werden, und dazu noch die Masse an gebrauchten Aluminiumprofilen, Autoteilen, diversen Möbel- und Bauzubehörteilen, gebrauchten Aluminiumkondensatoren hinzufügt, erhält man absolut kosmische Zahlen. Und all dieser nützliche Reichtum lagert in unserem Land größtenteils weiterhin auf Mülldeponien.

Verarbeitungsmethoden

Aluminium ist ein relativ einfach zu recycelndes Material. Die Menge an irreparablen Verlusten beim Recycling von Aluminium ist gering, der Nutzen jedoch hoch. Und im Vergleich zu Materialien organischen Ursprungs oder Glas ist die Zahl der Recyclingkreisläufe von Aluminium nahezu endlos.

Das Recycling von Aluminiumdosen und anderen aus diesem Metall hergestellten Produkten kann auf verschiedene Arten erfolgen:

Wichtig! Wenn Sie sich für den Bau einer Schmelze entscheiden, müssen Sie sich im Voraus mit den Techniken für den sicheren Umgang mit geschmolzenem Metall vertraut machen. Es schadet nicht, einen Feuerlöscher zu haben.

Vorteile durch Recycling und Vorteile für die Umwelt

Hier und da unbenutzte Banken sind nicht giftig wie Quecksilberlampen oder Batterien, aber sie sind nicht gut für die Umwelt. Erstens ist es unästhetisch: Die Flächen von Mülldeponien könnten mit einer größeren Nutzlast genutzt werden, verstreute Dosen schmücken keine Stadt und in der Natur kann dadurch manches Tier verletzt werden.

Andererseits hat Aluminium praktische Eigenschaften: Es ist leicht, duktil, hat keine Angst vor Rost und, was am wichtigsten ist, es kann wiederholt verarbeitet werden, ohne seine Eigenschaften zu verlieren.

Für die Herstellung eines Fahrrads wären etwa siebenhundert recycelte Dosen nötig. Jedes Kilogramm recyceltes Aluminium spart 14 Kilowattstunden Strom. Durch das Recycling aller ausgedienten Dosen, die auf Mülldeponien in Russland gelagert werden, können Sie 75 % der Jahreskapazität des Wasserkraftwerks Bratsk einsparen. Genau so viel Strom verbraucht die Aluminiumhütte Bratsk, Russlands größter Produzent von Primäraluminium, jedes Jahr.

Beachten Sie! Wenn Sie Aluminiumdosen sammeln und an Sammelstellen abgeben möchten, verdichten Sie diese am besten zu Hause und lagern Sie sie, bis Sie mindestens ein paar Kilogramm angesammelt haben.

Selbst das Sammeln von Aluminium mit eigenen Händen durch eine Person kann einige Vorteile bringen – ein Kilogramm Aluminium bringt Ihnen ein paar hundert Rubel mehr, das Gefühl, sich für eine große Sache zu engagieren – den Umweltschutz, sowie den Respekt von Greenpeace und anderen ein Bonus für Karma.

Was aus recyceltem Aluminium hergestellt wird

Die Fähigkeit, wiederholt und nahezu verlustfrei recycelt zu werden, macht Aluminium zu einem sehr praktischen Material. Aluminiumdosen sind die am besten recycelbaren Behälter.

Wir können mit Sicherheit sagen, dass 99 % der Getränkedosen im Geschäft oder in Ihrem Kühlschrank bereits mehr als einmal weggeworfen wurden.

Drei Viertel des gesamten seit den 1980er Jahren produzierten Aluminiums wurden recycelt und werden auch heute noch verwendet, wobei für die Verhüttung recycelter Materialien nur 5 % der Energie verbraucht werden, die zur Herstellung der gleichen Masse an Primäraluminium erforderlich ist.

Recyceltes Aluminium wird in der Möbel-, Baustoff-, Automobil- und Flugzeugherstellung verwendet. Ein weiterer Einsatzbereich von recyceltem Metall ist die Herstellung von Aluminium-Verbundplatten zur Gebäudeverkleidung und deren Befestigung. Das Aluminium-T-Profil, das zur Befestigung von Möbeln und Hartböden verwendet wird, besteht ebenfalls aus recycelten Materialien.

Recyceltes Aluminium wird auch verwendet, um den Sauerstoffgehalt in Stahl zu reduzieren und Komponenten für Metall-Kunststoff-Fenster und Heizkörper herzustellen.

Das folgende Video erklärt, wie man aus improvisierten Materialien eine Minischmelze zum Schmelzen von Aluminium zu Hause zusammenbaut:

Die meisten Aluminiumprodukte können aus recycelten Materialien hergestellt werden; in der Produktion ist solches recyceltes Metall manchmal sogar noch wertvoller. Es lohnt sich, damit zu beginnen, Dosen zu recyceln und Schränke zu sortieren – die Einnahmen aus der Abgabe von Resten von Aluminiumprofilen und Rohren eines alten Staubsaugers reichen gerade für ein Dutzend neue Dosen mit etwas Leckerem.