Každého baví vytvořit něco vlastníma rukama. Máte pocit, že máte výsledek pod kontrolou, a dokončení vlastního projektu přináší opravdové uspokojení. Místo toho, abyste byli jen spotřebitelem, můžete se stát tvůrcem; místo pasivního odpočinku můžete využít svou kreativitu a aktivně něco vyrobit. Už nemusíte jen obdivovat složité stroje a odlitky – vlastní kovové předměty na míru si můžete poměrně snadno vyrobit doma ve své domácí slévárně.
Ano, vlastní domácí slévárnu si můžete nejen postavit, ale zvládnete to i za dostupnou cenu. Jakmile ji dokončíte, budete vědět, jak roztavit kov a odlít jej do působivého předmětu, který si můžete vystavit třeba na zahradě.
Vybudovat slévárnu doma je poměrně jednoduché, protože většinu součástí potřebných ke stavbě domácí slévárny kovů i k výrobě první formy pravděpodobně již máte doma.
Odlévání kovů – není tak složité, jak si možná myslíte
Odlévání kovů je druh řemesla a umění, kterému se lidé věnují po staletí, dokonce tisíce let. Na rozdíl od toho, co si někteří myslí, nejde o činnost nepřekonatelně těžkou, příliš složitou nebo nemožnou, vyhrazenou pouze profesionálům. Lidé odlévají kovy, jako je mosaz, měď, hliník, železo a dokonce ocel, do forem už stovky let. Zvládnete to také – odlévání kovů nevyžaduje mimořádné dovednosti.
Pokud dokážete postavit hrad z písku, zvládnete si vyrobit i formu. A pokud umíte zapnout rychlovarnou konvici a uvařit vodu, nemělo by pro vás být obtížné kov roztavit a nalít jej do formy. Opravdu je to tak přímočaré. Dobře, možná by bylo přesnější přirovnání k práci s hlínou, ale sdělení zůstává stejné. Stačí vám naše tipy, jak si domácí slévárnu vytvořit.
Proč odlévat kov doma?
Než se pustíme do toho, jak odlévat kov ve vlastní hobby peci, je dobré si říct, proč se do takového projektu ve volném čase vůbec pouštět.
Výroba vlastních kovových předmětů je nejen zábavná a naplňující, ale také velmi praktická. Místo nákupu kovových součástí nebo placení za služby někoho jiného získáte s domácí slévárnou určitou míru soběstačnosti. Pokud například potřebujete konkrétní díl pro auto nebo motocykl, můžete si jej jednoduše odlít ve své hobby peci, což je výrazně úspornější.
Navíc jakmile si vyrobíte formu, můžete ji znovu použít pro odlévání dalších kovových předmětů a nevyužitý kovový šrot lze zužitkovat v dalších projektech. Nevzniká tak odpad, což je mnohem udržitelnější.
Nejdůležitější je, že domácí slévárna dává prostor vaší tvořivosti a umělecké představivosti. Sami rozhodujete, co vyrobíte a jak bude výsledek vypadat. Nejste omezeni tak, jako při použití hotových dílů z obchodu.
Domácí slévárna kovů – základní materiály a prvky
Palivo
Ačkoli moderní průmysl odlévání kovů používá téměř výhradně hořáky na zemní plyn, dřevěné uhlí je standardním palivem pro domácí slévárnu a dříve bylo v odlévání kovů naprostým základem. Můžete sice použít i hořák s propanovou lahví, ale dává smysl zůstat u briket z dřevěného uhlí. Jsou levnější, stojí jen zlomek ceny a téměř vždy je seženete v místním hobby marketu.
Kromě nízké ceny a snadné dostupnosti dokáže dřevěné uhlí pohánět domácí slévárnu prakticky kdekoli.
Dřevěné uhlí si navíc můžete vyrobit přímo na místě, aniž byste pro něj museli jezdit do obchodu. Stačí zakrýt hranice tvrdého dřeva zeminou a nechat je několik týdnů zevnitř doutnat. Palivo pro svou domácí slévárnu si tak snadno připravíte sami.
Vlastní výroba pomáhá nejen šetřit náklady, ale má i další výhody. Domácí dřevěné uhlí například neobsahuje pojiva, která se často nacházejí v briketách zakoupených v obchodě. Tato pojiva nakonec omezují proudění vzduchu v peci vaší domácí slévárny.
Tento způsob zpracování dřevěného uhlí také vytváří těkavé a plynné vedlejší produkty, jako je oxid uhelnatý, dřevoplyn, metan, alkohol a další složky. Tyto vedlejší produkty mohou mít samy o sobě hodnotu jako samostatné produkty.
Pec – srdce slévárny
Než začnete s odléváním kovu, potřebujete samozřejmě výkonnou slévárenskou pec, která účinně využije palivo a umožní práci s formami. Takovou pec si můžete velmi snadno vyrobit z kovového šrotu za zlomek ceny. Bude se podobat sudu s odnímatelným víkem a s vyzdívkou ze žárobetonu / žáruvzdorného betonu o tloušťce přibližně 50 mm neboli dva palce.
Žáruvzdorné materiály odolávají teplu, snášejí vysoké teploty a zůstávají stabilní. Například žárobeton se podobá betonu nebo cementové směsi, prodává se v 25 kg baleních a po jednoduchém smíchání s vodou z něj lze vytvořit trvalou vyzdívku slévárenské pece.
Pec by měla mít ve spodní části také instalovanou přívodní trubku vzduchu, vybavenou ventilátorem s regulací průtoku, který zajistí tah potřebný k dosažení velmi vysoké teploty. Jako dmychadlo můžete použít vzduchový kompresor nebo dokonce starý vysavač.
Než začnete slévárnu stavět a shánět pec, je třeba rozhodnout, jak velké díly a kovové předměty budete ve své domácí slévárně odlévat. Začátečníkovi se doporučuje najít nádobu podobnou menší ocelové plynové lahvi nebo malému pivnímu sudu.
Z nich si snadno postavíte výkonnou a univerzální slévárenskou pec vhodné výšky, která bude použitelná pro většinu tavicích prací s kovovým šrotem. Tato vyšší pec zvládne různé potřeby odlévání a předměty i velmi nepravidelných tvarů.
Zpracování a odlévání hliníku je nejsnazší slévárenskou prací, zejména ve srovnání například s odléváním železa, které má vyšší teplotu tání. Důvodem je nízká teplota tání hliníku. Navíc můžete získat téměř ideální tavný materiál ze starých automobilových pístů. Mnoho autoservisů zákazníkům dovolí si je odnést a stojí za zmínku, že jsou vyrobeny z velmi kvalitní slitiny. Řada z nich však má připojené ojnice, které je nutné před samotným odléváním hliníku odstranit z roztaveného kovu spolu s železnými částmi, které se v něm nacházejí.
Jakmile vyberete vhodnou nádobu pro pec, připravte ji nejprve odříznutím víka v horním švu. Dále vytvořte otvor ve stěně poblíž dna. Tento otvor musí být dostatečně široký pro přívodní trubku o průměru přibližně 30–40 mm.
Poté našroubujte koleno 90 stupňů k vnitřnímu okraji této vsuvky, trubku připájejte nebo přivařte ke stěně nádoby a koleno nasměrujte vzhůru. Následně opatrně vytvořte otvor uprostřed části víka. Jakmile je otvor hotový, upevněte na místo trubku tlumiče o průměru 50 mm tak, aby mírně vyčnívala pod okraj víka. Poté připevněte úchyty tvořené krátkými kusy ploché oceli 3 mm x 5 mm a kusy trubky 15 mm o délce 150 mm ke stranám nádoby.
Ačkoli se tento návod zaměřuje na odlévání hliníku, podobné kroky platí i pro odlévání dalších kovů včetně železa, mosazi nebo mědi. Samozřejmě se budou lišit například teploty, při kterých kov tavíte.
Žáruvzdorná vyzdívka
Víko, dno i vnitřní stěny je nutné vyplnit žáruvzdorným cementem nebo jiným žáruvzdorným materiálem, protože v peci vznikají mimořádně vysoké teploty. Vitcas dodává suchou směs žárobetonu 1700 Grade Refractory Castable v 25 kg kbelících, která se míchá se studenou vodou. Jednoduše rozmíchejte odpovídající množství žáruvzdorného betonu podle pokynů na obalu a poté vyplňte dno nádoby pece až po koleno přívodu vzduchu, přibližně do hloubky 30–50 mm, až bude hmota zarovnaná s jeho horní částí.
Nyní potřete vnější stranu menší nádoby malým množstvím oleje, aby ji bylo možné po zavadnutí vyzdívky snadno vyjmout, a postavte ji svisle nad koleno. Je zásadní, aby vyzdívka stěn zůstala v bubnu pece rovnoměrně usazená.
Poté vyplňte dutinu stěn žáruvzdornou směsí stejně jako dno a při ukládání ji zhutňujte, aby se netvořily vzduchové bubliny. Celé to dokončete podobným způsobem – otočte víko vzhůru nohama a vyložte jej až k trubce komínu.
Vysoušení žáruvzdorné vyzdívky
Jakmile začne žáruvzdorná hmota vysychat, rozdělejte malý oheň z dřevěného uhlí a nechte jej hořet nejméně 12 hodin.
Vyrobte kotouč z tahokovu o tloušťce přibližně 3 mm, jen tak široký, aby se vešel do pece, a poté připojte přívod k dmychadlu. V případě potřeby použijte přivařenou desku, spojku nebo část duše z jízdního kola. Vaše slévárenská pec by nyní měla být připravena k výrobě užitečných domácích forem a předmětů z roztavených kovů.
Žáruvzdorný ochranný nátěr
Doporučuje se natřít vyzdívku žáruvzdorným nátěrem pomocí hotové zirkonové žáruvzdorné nátěrové hmoty, která zabrání ulpívání roztaveného kovu na povrchu. Vhodné je také zaizolovat vnější stranu nádoby, díky čemuž bude proces bezpečnější a účinnější a zlepší se výkon pece. Protože je žáruvzdorný nátěr již připravený k použití, nemusíte jej míchat s vodou.
Co je zirkon?
Zirkon je žáruvzdorný materiál s řadou užitečných vlastností, díky nimž je ideální pro mnoho aplikací včetně odlévání kovů.
Především prodlužuje životnost každého povrchu, na který se aplikuje, a je proto výborným materiálem pro ochranné nátěry. Zirkon je díky nízké rozpustnosti vhodný také pro kontakt s roztaveným kovem. Kromě toho má nízkou tepelnou vodivost, vysokou odolnost vůči tepelným šokům a odolává korozi. Díky kombinaci těchto vlastností je vhodný pro použití v pecích.
Slévárenská pec – izolace
Důrazně se doporučuje pec řádně zaizolovat tak, že kolem její vnější strany obalíte rohož z keramických vláken nebo sklovláknitou rohož s hliníkovou vrstvou. Pro ještě lepší výkon překryjte keramickou rohož hotovým zirkonovým ochranným nátěrem. Kombinace těchto dvou produktů poskytne peci maximální izolaci.
Formovací rám
To je další základní prvek při vytváření domácí slévárny kovů. Tuto důležitou slévárenskou součást, tedy formovací rám, si pravděpodobně dokážete vyrobit také sami.
Jde jednoduše o otevřenou dvoudílnou skříňku, která drží písek tvarující formu. Tloušťka formovacího rámu, jehož horní část se nazývá vršek a spodní část spodek, samozřejmě závisí na velikosti odlitků, které chcete odlévat. Pokud je to vhodné, můžete mezi jednotlivé části vložit menší čtyřstranný mezikus a tím zvětšit hloubku rámu.
Chcete-li si formovací rám vyrobit sami, najděte rovné a ploché dřevo 100 x 25 mm a nařežte osm dílů: čtyři dlouhé přibližně 250 mm a čtyři dlouhé 300 mm.
Nyní nařežte osm kusů dlouhých 50 mm a vyrobte dvě skříňky spojením prken lepidlem a vruty do dřeva M60 x 30 mm. Pro větší formovací rám vyřízněte na vnitřní straně spodku i vršku polodrážku 6 mm x 15 mm, která pomůže držet písek.
Vyrobte sady zámků pro boky formovacího rámu. Je zásadní, aby vršek i spodek vždy přesně lícovaly, aby se forma v dělicí rovině čistě oddělila.
Mnoho lidí dává přednost tyčkám nebo kolíkům před kuželovými knoflíky, protože při zvedání ponechávají jen malý prostor pro chybu. K utěsnění dřeva použijte kvalitní vodoodpudivý prostředek.
Budete také potřebovat formovací stůl a síto, které není obtížné sehnat. Sítem může být v podstatě běžné zahradní síto z hobby marketu.
Nakonec vyrobte alespoň dvě modelové desky z překližky o něco větší, než je váš rám, a ošetřete je nátěrem na dřevo.
Zbývající vybavení
Zde jsou další součásti a nástroje, které budete potřebovat k vytvoření první formy.
Kus kuželové kulatiny 12 mm, délka 150 mm
Dřevěná násada kladiva
Hladká kulatina 12 mm x 150 mm jako nálitkový kolík
Malé čepele nožů a lžíce
Železná tyč, na jednom konci hák a na druhém rukojeť
Litinový tavicí kelímek, krucibl, 150 mm
Nůžkové kleště
Rovná lať pro srovnávání
Jemný štětec z velbloudí srsti
Železné pánve a železné nádoby
Pečicí forma, nesmí být hliníková
Malá obdélníková forma na chléb
Sběračka strusky s rukojetí z tyče dlouhé 2 stopy
Formovací písek
Poklepávací nástroj pro uvolnění modelu
Úhlová bruska
Jak vyrobit první kovovou formu?
Nyní jste připraveni vyrobit malou formu. Položte brikety z dřevěného uhlí na rošt na dně pece, zapalte je a zapněte dmychadlo. Naplňte kelímek kovovým šrotem, například hliníkem, mědí nebo železem. Ocel nemusí být pro odlévání kovů nejlepší volbou kvůli velmi vysoké teplotě tání ve srovnání s jinými kovy, přičemž železo je se svou vysokou teplotou tání hned za ní.
Vložte kelímek do pece s rozpáleným uhlím a nasaďte víko. Zatímco čekáte, až se slitina roztaví, připravte ve formovacím stole asi 25 litrů písku a průběžně jej zvlhčujte rozprašováním kapek vody. Zároveň jej přehazujte dvěma dřevěnými špalíky, abyste dosáhli suché, ale pastovité konzistence, která drží pohromadě při zmáčknutí, ale po uvolnění se čistě rozpadne. Pravděpodobně to budete muset chvíli zkoušet, než odhadnete správné zmáčknutí.
Ještě lepší je promíchat písek přibližně 12 hodin před odléváním kovu, aby se vlhkost stihla rovnoměrně rozložit kapilárním působením.
Poté položte model na modelovou desku uvnitř formovacího stolu. Poprašte jej pemzou protřepanou přes ponožku.
Přetáhněte spodek formovacího rámu přes model obráceně a pomocí síta prosejte písek do spodku. Zrna pevně upěchujte kolem materiálu modelu.
Poté spodek rámu přeplňte pískem a v rozích jej řádně upěchujte. Nad modelem však pěchujte dusadlem o něco jemněji. Pomocí modelové desky zatlačte písek do spodku vodorovným pohybem směrem dolů.
Přebytečný materiál seřízněte rovnou latí podle okrajů spodku a formu odvzdušněte propíchnutím písku krátkým ostrým drátem z ramínka na několika místech nad i pod modelem. Veškerý zbylý písek odeberte do formy na chléb.
Zkontrolujte kelímek a zjistěte, zda se kovový šrot nebo hliník roztavil. Jasně červená barva znamená příliš vysokou teplotu a průtok přiváděného vzduchu je třeba snížit, aby roztavený kov při dokončování formy pouze zvolna vřel.
Poté se vraťte, otočte spodek správnou stranou nahoru a poprašte povrch s modelem stále uvnitř. Nyní opatrně nasaďte vršek. Umístěte nálitkový kolík na nejsilnější část modelu, vtokový kolík zasuňte do písku ve spodku asi 5 cm od modelu, podržte síto nad rámem a proveďte prosévání, pěchování a zarovnání stejně jako předtím.
Jakmile je to hotové, vyhlubte nožem mělkou licí jamku, přibližně 25 mm hlubokou a 25 mm od vtokového kolíku, a vyřízněte kanálek poloviční délky od jamky přímo ke kolíku. Odvzdušněte prostor nad modelem, opatrně vyjměte vtokový i nálitkový kolík a prsty přitlačte písek kolem licí misky. Dávejte pozor, aby žádný materiál nespadl do otvoru po nálitkovém kolíku. Nyní od sebe opatrně oddělte spodek a vršek.
Ve spodním písku vyhlubte od vtoku k modelu rozváděcí kanálek, zastavte u vtokové branky, což je spojovací drážka vedoucí přímo k modelu, a písek opět přitlačte jako předtím. V některých případech lze použít více než jeden kanálek a jednu vtokovou branku.
Poté nožem naneste tenký film vody kolem okraje modelu a připravte se na jeho vyjmutí. Nejprve zašroubujte malý vrut do vhodné části modelu a poté na vrut jemně poklepávejte tam a zpět i do stran, dokud se model neuvolní a nepůjde snadno zvednout.
Pokud je forma jakkoli poškozená, opravte ji, vyfoukněte z otisku případnou hlínu a opatrně vraťte vršek na místo. Znovu zkontrolujte, že správně sedí.
Nyní jste připraveni k lití, ale nejprve se ujistěte, že odkryté dřevo formovacího stolu kolem rámu je zasypané pískem.
Odlévání kovů v domácí slévárně
Nejprve hákem otevřete pec a vyjměte z kelímku případné železné kusy. Poté setřete strusku z povrchu roztaveného hliníku nebo jiného kovu, přičemž se snažte taveninu příliš nerozvířit, a odložte ji do připravené železné nádoby. Hákem vyjměte kelímek z pece, položte jej do železné pánve a pevně jej uchopte kleštěmi.
Roztavený kov je nutné nalévat do licí misky a vtoku, dokud nezačne vytékat z nálitku. Zbývající tekutý hliník nalijte do pečicí formy, abyste vytvořili ingoty, které později znovu roztavíte.
Během čekání na rozebrání formy, protože ochlazení kovového odlitku trvá 20–30 minut, znovu prosejte všechen přebytečný písek a najděte pro něj vhodné skladovací místo, kde bude uzavřený a chráněný pro další projekty. Totéž proveďte i s pískem z dutiny formy po dokončení odlévání. Nyní opatrně a pomalu uhaste oheň v peci a ponechte si vychladlé uhlíky, protože s nimi půjdou další ohně zapálit snadněji.
Nakonec vyjměte kovový odlitek z dutiny formy a prohlédněte si jej. Nenechte se odradit, pokud jsou první kroky trochu náročné. Praxí můžete získat odlitky spolehlivě vhodné pro lisování, frézování, soustružení nebo jiný typ obrábění.
A je to! Právě jste úspěšně vyrobili svůj první kovový předmět ve vlastní domácí slévárně. Bezpochyby se budete učit za pochodu a praxí své dovednosti zlepšíte, ale tento jednoduchý návod pomůže začátečníkům vstoupit do světa odlévání kovů.
Bezpečnost a ochrana zdraví při odlévání kovů ve slévárně
Odlévání kovů může být bezpečné, ale pouze tehdy, pokud dodržíte nezbytná opatření, aby celý proces probíhal bezpečně a plynule. Když ve slévárně tavíte kov pro odlití do formy, musíte pracovat pozorně a systematicky. Koneckonců se nechcete popálit.
Nejprve se ujistěte, že používáte ochranné rukavice nebo jiné ochranné pomůcky, například ochranné brýle, pro případ rozstřiku. Dávejte také pozor, abyste se nedotkli žádných horkých částí v peci, zejména odlévaných kovů, protože byste si mohli způsobit vážné popáleniny. Proto je nezbytné používat k vyjmutí kelímku kleště nebo klešťové nástroje.
Kvalita kelímku s roztaveným kovem
Kelímek musí být kvalitní, aby nedošlo k úniku roztaveného kovu určeného k odlévání. Ať už jde o železo, ocel nebo jiný kov, mimořádně vysoká teplota představuje vážné nebezpečí. Zkontrolujte, zda v kelímku není otvor nebo prasklina, protože by to mohlo vést k nehodě. Pokud nemá otvory ani vady, lze jej bezpečně použít; pokud však vykazuje konstrukční poškození, pro jistotu kupte nový.
Na závěr...
Pokud jste přijali všechna příslušná bezpečnostní opatření a přečetli si náš návod, můžete se pustit do stavby vlastní domácí slévárny a začít se svými odlévacími projekty!
