Как это сделано олово

Содержание
  1. Как в домашних условиях получить олово?
  2. Как получить олово?
  3. Как добывают олово?
  4. Добыча оловянной руды
  5. Рафинирование добытого материала
  6. Из чего сделано олово?
  7. Из чего сделано олово?
  8. Пошаговый процесс выплавки олова
  9. Как сделать олово в домашних условиях? Пошаговый процесс литья
  10. Кратко о податливом олове
  11. Как получить хлорное олово в домашних условиях?
  12. Как получить чистое олово в домашних условиях?
  13. Литьё из олова в домашних условиях
  14. Способ получения порошка олова
  15. Как сделать олово в домашних условиях? Пошаговый процесс литья
  16. Кратко о податливом олове
  17. Что надо знать о пайке серебра
  18. Как получить хлорное олово в домашних условиях?
  19. Как получить чистое олово в домашних условиях?
  20. Особенности технологии соединения металлоизделий
  21. Литье из олова
  22. Применение металлов и их сплавов — урок. Химия, 8–9 класс
  23. Процесс литья из олова
  24. Как починить серебряную цепочку с помощью газовой горелки
  25. Инструменты и материалы для литья
  26. Формы для литья олова
  27. Основные способы литья олова
  28. Литье олова в домашних условиях
  29. Соединение серебряных изделий газовой горелкой

Как в домашних условиях получить олово?

Олово является довольно распространенным металлом и благодаря своим химическим и физическим свойствам активно используется в металлургии. Нередко оно применяется и в бытовых целях, к примеру, как материал для спайки.

А вот добыть олово без примесей в домашних условиях не так-то просто.

Как получить олово?

Для тех, кто все же не ищет легких путей и готов экспериментировать ради получения этого металла дома следует знать, что вариантов не так уж много. Зачастую в быту олово встречается в виде сплавов. Прежде всего оно содержится в составе радиоэлементов и электронных плат, а также жестяных банок. Его часто использовали для изготовления посуды, так как олово не окисляется и не выделяет токсичных веществ, вредящих организму человека. По этой же причине его используют в качестве припоя. Раньше олово можно было встретить и в составе статуэток, которым можно отнести всем известных оловянных солдатиков.

На сегодняшний день известно всего два способа как получить этот металл непромышленным путем:

  • произведя химическую реакцию получить оксид олова, после чего плавить его в тигле до выделения чистого олова;
  • получить хлорид олова, растворив оловянно — свинцовый припой в кипящей соляной кислоте. После охлаждения раствора хлорид свинца выпадет в осадок, оставив чистый хлорид олова.

Стоит заметить что применять полученный хлорид олова необходимо сразу, так как он имеет свойство быстро окисляться.

В целом процесс получения олова в домашних условиях довольно трудоемкий и затратный. Также он требует наличия специальных навыков, оборудования и, конечно, же строгого соблюдения техники безопасности. Поетому не стоит пробывать получить олово в домашних условиях, так как все выше перечисленное является очень токсичным и может навредить вашему организму.

Источник

Как добывают олово?

Олово считается одним из первых металлов, которые люди стали использовать в быту, в итоге применение олова дало старт многим отраслям промышленности. Возникает вопрос «Как добывают олово?». На практике процесс изготовления олова включает в себя добычу оловянной руды, вследствие чего выполняется выплавка и последующее рафинирование олова.

Годовой объем изготовления олова довольно не велик, особенно если учитывать, что оно имеет довольно важное значение для промышленности. Так в год добывают в среднем около двести пятьдесят тонн олова.

Добыча оловянной руды

Возможны различные способы добычи оловянной руды, все зависит от вида оловянной руды, а также от источника, из которого будет она добываться.

Наиболее просты в работе россыпные месторождения руды олова, их называют аллювиальные. Как правило, в такого рода местах его рождениях находятся зернистые пески. Для их разработки используют драгирование, а также применяется добыча при помощи песковых насосов:

  1. Способ добычи драгирование. При помощи многоковшовых или же землесосных драг оловянную россыпь удается добывать со дна водоемов.
  2. Разработка мест рождение олова при помощи песковых насосов. Первым делом необходимо вскрыть месторождение механическим способом, после чего при использовании мощных струй воды выполняют дробление руды, которая попадает в специальный пруд – накопитель, и уже оттуда при помощи погружного пескового насоса на поверхность поднимаю суспензию, которая далее поступает ан промывную галерею.

Рафинирование добытого материала

Чистота полученного олова будет зависеть от того, какого качества была исходная руда, но в большинстве случаев не обойтись без рафинирования. Рафинирование выполняется двумя методами:

  • Рафинирование термическое — выполняется в специальных котлах, температура в которых достигает 300 градусов. После добавления в полученный расплав угля и серы добиваться удаления железа и меди.
  • Рафинирование электролитическое – данный метод был придуман ля рафинирования боливийских руд. Которые характеризуются высокой степенью загрязнения. Рабочая температура составляет 35 градусов, рафинирование выполняется в специальных электролизных ваннах с вспомогательным оборудованием. В итоге, получается олово, чистота которого выше, чем при термическом рафинировании.
  • Для полупроводниковой техники, дополнительно выполняется очистка методом зонной плавки.

Надеемся, что вы поняли как добывают олово в нынешнее время, но если у вас остались вопросы, задавайте их в комментарии, будем рады ответить на каждый вопрос.

Источник

Из чего сделано олово?

Олово давно открытый и широко используемый людьми металл. Он был открыт человечеством более 6000 лет назад.

Из чего сделано олово?

В чистом виде олово в природе практически не встречается, а входит в состав различных руд и требует довольно сложного процесса добычи и выплавки.

В промышленных масштабах олово выплавляют из главного оловосодержащего минерала – касситерита. Он также известен под названиями речным, деревянистым, жильным оловом, или же оловянным камнем. Станин, другое его название оловянный колчедан, является еще одним минералом для добычи олова. Известны еще 14 минералов, которые содержат в своем составе этот элемент, но они редко встречаются в природе и для металлургической промышленности значения не несут.

Процесс добычи и выплавки олова из добытой руды включает несколько приемов и достаточно трудоемкий. Этот факт обусловлен большим содержанием примесей других металлов в оловосодержащих рудах. В качестве примесей могут встречаться железо, медь, цинк, алюминий, мышьяк и другие минералы. Известно, что в настоящее время природные оловянные руды несут в себе около 1-го процента искомого металла. В итоге, для получения одного кг олова перерабатывается около 1 центнера руды.

Пошаговый процесс выплавки олова

  • руду дробят при помощи специальных промышленных мельниц до частиц, размером около 10 миллиметров;
  • вследствие дробления из-за своей большой плотности касситерит отделяется от пустой породы на обогатительных столах;
  • обжигают концентрат минерала в кислоте для выделения примеси мышьяка и серы;
  • готовый оловянный концентрат попадает в плавильные печи для окончательной обработки.

Олово с наименьшим процентом примесей получают в процессе электрохимического рафинирования или зонной плавки.

Источник

Как сделать олово в домашних условиях? Пошаговый процесс литья

Сегодня олово — привычный металл. Однако в 16-17 веках оно было довольно редким и ценным, поэтому Россия покупала его в других странах. Олово использовалось для покрытия железных изделий для предохранения их от ржавчины. Из этого металла русскими умельцами создавалась посуда с рельефными узорами, поскольку мягкое, податливое олово легко поддавалось обработке резцом. После отлива изделия мастер декорировал его затейливым орнаментом или гравированной надписью. Сегодня Московский Исторический музей имеет различные образцы посуды из олова, которая сохранилась с давних времён.

Кратко о податливом олове

Металлическое олово имеет такую структуру кристаллов, что при его сгибании кристаллы металла хрустят в результате трения друг о друга. Этот хруст является отличительным признаком чистого олова от его сплавов, которые при изгибе звуков не издают.

Наносить разные декоративные покрытия на основе олова или какого-либо сплава, сделанного из него, возможно и в домашних условиях. При этом может возникнуть вопрос, как сделать олово самостоятельно? Добывается оно с помощью электрохимических способов травления с использованием раствора электролита, который потребуется изготовить своими руками, применив для этого чистое олово и его соли.

Умельцы могут получать олово в домашних условиях следующими способами:

  • Использовать химические реакции для получения окиси олова с последующей его плавкой в тигле. В результате этого выделится чистое олово.
  • Получить хлорид олова, а далее с помощью электролиза банок из-под консервов с электролитом на основе имеющегося хлорида выделить олово.

Как получить хлорное олово в домашних условиях?

Более простым и дешевым методом получения хлорида олова является применение оловянно-свинцового припоя.

  1. Необходимо взять концентрированную соляную кислоту, довести её до кипения и растворить в ней припой.
  2. Следующий шаг — сильное охлаждение раствора, в процессе которого в нём будет наблюдаться выпадение осадка хлорида свинца.
  3. Полученный осадок фильтруют с декантацией, и на основе отфильтрованного раствора готовится электролит (который является практически чистым хлоридом олова с незначительным количеством примеси).
  4. Из-за быстрого окисления хлористого олова применение полученного раствора должно быть незамедлительным.

Видео о том, как получить хлорное олово в домашних условиях

Как получить чистое олово в домашних условиях?

Для того чтобы сделать электролит, необходимо взять небольшую порцию хлорида олова для затравки. Позже, после выделения, появится возможность приготовления более чистого раствора хлорида. Для этого потребуется взять царскую водку или соляную кислоту и растворить металл. В 7% раствор SnCl2 (хлорид олова) влить, постоянно помешивая, щелочной раствор (9-10%), в результате чего будет наблюдаться образование и выпадение белого осадка — гидроксида олова. Перемешивать раствор необходимо до тех пор, пока он не станет полностью прозрачным, что будет указывать на готовность электролита.

Как сделать олово в домашних условиях? Для этого потребуется консервная банка довольно большого размера (3-5 литров) и крышка из диэлектрического материала. Банки имеют луженную внутреннюю поверхность — то есть, слой олова, защищающий саму железную банку от окисления, а пищевой продукт, находящийся в ней — от порчи. Поэтому возможно извлечение олова из банок для повторного его использования. С банки требуется снять наклейку и удалить с неё загрязнения, для чего нужно прокипятить её в крепком содовом растворе в течение 30 минут. Далее делается следующее:

  1. В центр банки помещается угольный катод.
  2. К корпусу банки подключить анод.
  3. Залить электролит и подключить питание (4В). Для этого можно взять несколько последовательно соединённых батареек или аккумулятор.
  4. Чтобы увеличить количество получаемого олова, нарежьте несколько старых банок из-под консервов на части и засыпьте их в электролизер. При этом необходимо предотвратить их контакт с катодом. В одной консервной банке среднего размера содержится 0,5 г олова.
  5. Результат опыта — выделение на катоде губчатого олова. Его требуется собрать и переплавить в тигле в металл характерного серебристого цвета. Почему олово можно расплавить в домашних условиях? Потому что оно имеет температуру плавления 239˚C, а железо, для сравнения — 1538, 85 ˚C.
Читайте также:  Часть олова части меди части сурьмы

Видео о литье из олова в домашних условиях

Литьё из олова в домашних условиях

Изготавливать мелкие фигурки и изделия из олова в домашних условиях сегодня не только интересно, но и довольно прибыльно. Ведь многие коллекционеры за оловянного солдатика, модель военной техники или просто сувенир готовы заплатить немалые деньги. Художники-любители, желающие научиться отливать детали, используют для этого, как правило, олово, поскольку оно имеет следующие положительные качества:

  • Привлекательный красивый цвет, похожий на цвет серебра.
  • Олово технологично, имеет низкую температуру плавления.
  • Пластично, легко гравируется и чеканится, «лепится» паяльником.

Умелый мастер, используя нехитрое оборудование, способен превратить небольшой серебристый слиток в прекрасную скульптуру, фонарик, подсвечник, ларец, медаль, брошь, браслет, запонку и многое другое. Кроме того, из олова создаются ажурные и рельефные пластины для украшения шкатулок, декорирования дверных петель, ручек, замочных скважин. Как происходит литьё олова в домашних условиях? Этот процесс состоит из следующих этапов и особенностей:

  1. Производство будущих изделий начинается с создания цветных эскизов на листе бумаги.
  2. После берётся полимерная глина и из неё готовится фигурка для создания формы. При этом каждую мельчайшую деталь наносят стеком и тоненьким шилом.
  3. Изготовление формы — самый ответственный этап. Она должна иметь идеальный разъём. Это необходимо для лёгкого и безопасного извлечения отливки. Как правило, формы для литья делают разборные, состоящие из 2-х частей.
  4. Наиболее оптимальный материал для формы — гипс или силикон, но для того чтобы сделать силиконовую форму, необходимо затратить гораздо больше материала и времени.
  5. Кроме того, в магазинах продаются специальные герметики, которые заливаются на модели, они застывают и, таким образом, получают многоразовые формы для заливок.

  1. В тех случаях, когда в будущем изделии будет присутствовать множество мелких деталей, форма изготавливается с вкладышем.
  2. Большую роль играет размер канала в форме, через который в неё заливается металл. Чем оно меньше, тем медленнее заполняется форма, при этом существует опасность быстрого остывания металла, что может привести к образованию полостей.
  3. Отливая деталь, две половины формы следует сложить вместе и поместить между фанерным листом толщиной около 12 миллиметров. Затем их нужно стянуть тугой резинкой.
  4. После подготовки формы разогревается металл. Готовность сплава к заливке определяется по образованию желтоватой плёнки. Если же металл перегреть, то плёнка приобретёт синий или фиолетовый оттенок.
  5. Заливка металла в форму должна обязательно производиться тонкой струйкой, при этом следует немного постукивать по форме, предотвращая, таким образом, задержку в ней воздуха. Необходимо при этом помнить о правилах безопасной работы с разогретыми сплавами.
  6. После того как форма будет залита металлом, требуется оставить её на некоторое время для остывания и затвердевания сплава внутри неё.
  7. Затем форма открывается, и из неё аккуратно, щипцами извлекается готовое изделие. Как правило, на первом изделии всегда бывают дефекты. Поэтому фигурка дополнительно обрабатывается — удаляются облои (металл, который затёк в швы между двух частей формы). Их счищают с помощью таких инструментов, как скальпель или шабер.
  8. Далее швы шлифуются довольно мелкой наждачной бумагой. При изготовлении сложных фигурок и изделий, отливающихся отдельными частями, эти части соединяются паяльником.

  1. Для того чтобы приклеить мелкие детали, используется эпоксидный клей. Места, в которых детали спаивались и склеивались, тщательно и аккуратно шлифуются.
  2. Затем следует приготовить крепкий раствор соды и помыть в нём готовую фигурку тоненькой щеточкой, чтобы удалить флюс.
  3. При необходимости готовое изделие раскрашивается акриловыми красками.

Успешно овладев этим увлекательным старинным ремеслом, умелый мастер получит возможность не только заниматься любимым делом, но и зарабатывать неплохие деньги. К тому же, это будет отличным подарком на 10 лет свадьбы (оловянную годовщину).

А Вы задумывались над тем, как получить олово в домашних условиях? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях.

Источник

Способ получения порошка олова

Как сделать олово в домашних условиях? Пошаговый процесс литья

Сегодня олово — привычный металл. Однако в 16-17 веках оно было довольно редким и ценным, поэтому Россия покупала его в других странах. Олово использовалось для покрытия железных изделий для предохранения их от ржавчины. Из этого металла русскими умельцами создавалась посуда с рельефными узорами, поскольку мягкое, податливое олово легко поддавалось обработке резцом. После отлива изделия мастер декорировал его затейливым орнаментом или гравированной надписью. Сегодня Московский Исторический музей имеет различные образцы посуды из олова, которая сохранилась с давних времён.

Кратко о податливом олове

Металлическое олово имеет такую структуру кристаллов, что при его сгибании кристаллы металла хрустят в результате трения друг о друга. Этот хруст является отличительным признаком чистого олова от его сплавов, которые при изгибе звуков не издают.

Наносить разные декоративные покрытия на основе олова или какого-либо сплава, сделанного из него, возможно и в домашних условиях. При этом может возникнуть вопрос, как сделать олово самостоятельно? Добывается оно с помощью электрохимических способов травления с использованием раствора электролита, который потребуется изготовить своими руками, применив для этого чистое олово и его соли.

Умельцы могут получать олово в домашних условиях следующими способами:

  • Использовать химические реакции для получения окиси олова с последующей его плавкой в тигле. В результате этого выделится чистое олово.
  • Получить хлорид олова, а далее с помощью электролиза банок из-под консервов с электролитом на основе имеющегося хлорида выделить олово.

Что надо знать о пайке серебра

  • Серебро плавится при температуре 960 градусов. Разумеется, этот показатель отличается у разных металлов — например, температура плавления меди 1083 градуса. Температура плавления сплава будет зависеть от того, сколько в нем чистого серебра (точные значения можно найти в специальной литературе).
  • Чтобы пайка получилась качественной, важно внимательно выбирать серебряный припой. Желательно использовать тугоплавкий припой, который плавится при температуре выше 240 градусов. Все припои маркируются для удобства, цифра в маркировке обозначает процентное содержание серебра. Например, в припое ПСр-45 — 45% серебра, остальное приходится на медь и цинк. В некоторых случаях используют припои с содержанием серебра 70%. Чем выше содержание серебра, тем крепче получится соединение.

Правильно спаянные при помощи припоя швы прочные и устойчивые к коррозии. Если пайка сделана качественно, то шов не склонен к деформации. Для ремонта серебряной цепочки рекомендуем выбирать припои с повышенным содержанием серебра: они дают наилучший результат. Обычное олово не стоит использовать для паяния серебра: со временем оно потемнеет, место пайки станет заметным и неэстетичным.

Инструменты для починки серебряной цепочки в домашних условиях:

  • маленький паяльник или газовая горелка;
  • серебряный припой;
  • флюс;
  • спиртосодержащая жидкость;
  • кислотный раствор;
  • зажимы для фиксации украшения;
  • кусачки;
  • небольшая кисточка;
  • наждачная бумага;
  • лист асбеста или кирпич (если используете газовую горелку).

Предлагаем ознакомиться Как почистить кувшин фильтра для воды

Как получить хлорное олово в домашних условиях?

Более простым и дешевым методом получения хлорида олова является применение оловянно-свинцового припоя.

  1. Необходимо взять концентрированную соляную кислоту, довести её до кипения и растворить в ней припой.
  2. Следующий шаг — сильное охлаждение раствора, в процессе которого в нём будет наблюдаться выпадение осадка хлорида свинца.
  3. Полученный осадок фильтруют с декантацией, и на основе отфильтрованного раствора готовится электролит (который является практически чистым хлоридом олова с незначительным количеством примеси).
  4. Из-за быстрого окисления хлористого олова применение полученного раствора должно быть незамедлительным.

Видео о том, как получить хлорное олово в домашних условиях

Как получить чистое олово в домашних условиях?

Для того чтобы сделать электролит, необходимо взять небольшую порцию хлорида олова для затравки. Позже, после выделения, появится возможность приготовления более чистого раствора хлорида. Для этого потребуется взять царскую водку или соляную кислоту и растворить металл. В 7% раствор SnCl2 (хлорид олова) влить, постоянно помешивая, щелочной раствор (9-10%), в результате чего будет наблюдаться образование и выпадение белого осадка — гидроксида олова. Перемешивать раствор необходимо до тех пор, пока он не станет полностью прозрачным, что будет указывать на готовность электролита.

Как сделать олово в домашних условиях? Для этого потребуется консервная банка довольно большого размера (3-5 литров) и крышка из диэлектрического материала. Банки имеют луженную внутреннюю поверхность — то есть, слой олова, защищающий саму железную банку от окисления, а пищевой продукт, находящийся в ней — от порчи. Поэтому возможно извлечение олова из банок для повторного его использования. С банки требуется снять наклейку и удалить с неё загрязнения, для чего нужно прокипятить её в крепком содовом растворе в течение 30 минут. Далее делается следующее:

  1. В центр банки помещается угольный катод.
  2. К корпусу банки подключить анод.
  3. Залить электролит и подключить питание (4В). Для этого можно взять несколько последовательно соединённых батареек или аккумулятор.
  4. Чтобы увеличить количество получаемого олова, нарежьте несколько старых банок из-под консервов на части и засыпьте их в электролизер. При этом необходимо предотвратить их контакт с катодом. В одной консервной банке среднего размера содержится 0,5 г олова.
  5. Результат опыта — выделение на катоде губчатого олова. Его требуется собрать и переплавить в тигле в металл характерного серебристого цвета. Почему олово можно расплавить в домашних условиях? Потому что оно имеет температуру плавления 239˚C, а железо, для сравнения — 1538, 85 ˚C.
Читайте также:  Олово двухлористое формула химическая

Особенности технологии соединения металлоизделий

Серебро, как и любой другой металл, требует от ремонтника знания о его физико-химических свойствах. К примеру, температура плавления серебра – 960 градусов. Сплавы с добавлением серебра имеют другую температуру плавления, узнать ее можно при помощи специальных справочников.
Припои с серебром имеют определенную маркировку, включающую в себя цифры и буквы, при этом цифра – это показатель процентного содержания серебра.

Важно! Главное достоинство серебряного припоя – он устойчив к коррозии и имеет высокую прочность.

Для спайки нужно использовать тугоплавкий припой, температура плавления которого выше, чем 240 градусов. Например, можно использовать ПСР2, ПСР2.5 или же специальную пасту. Также припой можно сделать своими руками, смешав некоторые металлы в следующем соотношении:

Для плавки металлов используют специальную муфельную печь, после чего сплав выливается в подложку и остывает. После этого его пропускают через вальцовочный станок, в результате чего получаются листочки, толщина которых составляет 0,5 мм.

Важно! Во время пайки нельзя использовать кадмий, так как его пары вредны для человека и его организма.

Чтобы защитить место спайки, нужно использовать флюс, предотвращающий окисление деталей. Его равномерно распределяют по металлу, создавая защитный слой, изолирующий металл от кислорода.

Для самостоятельного приготовления флюса нужно использовать:

  • Буру и поташу, смешав их в пропорции 1:1.
  • Поташ можно заменить технической или обычной пищевой содой.

Важно!Бура продается в виде водного раствора, поэтому ее нужно просушить при помощи газовой конфорки. Для этого смесь нужно перелить в фарфоровую емкость и выпаривать буру до образования кристаллов, которые нужно измельчить ступкой. Для удаления флюса используют теплый кислотный раствор слабой концентрации.

Чтобы сцепить их между собой используют более легкоплавкий металл. Процесс пайки может отличаться в зависимости от условий, в которых будет применяться изделие, и от типа металлов, подлежащих слиянию. Например, ремонт ювелирных украшений и скрепление печатных плат в электронике выполняются разными способами. Однако многих людей больше интересует, как паять серебро в домашних условиях.

Литье из олова

Олово – это легкоплавкий металл. Он занимает пятидесятое место в таблице Менделеева. Он довольно широко распространен в природе, в частности, руду для его производства активно добывают в море Лаптевых.

Человек начал применять олово еще в бронзовом веке. В частности, его использовали для получения бронзы. В наши дни его используют в качества припоя, покрытий и пр. Кроме этого, олово применяют в ювелирном деле и при изготовлении игрушек, например, оловянных солдатиков и пр.

Применение металлов и их сплавов — урок. Химия, 8–9 класс

О том, что свойства металлов меняются при их сплавлении, стало известно ещё в древности. \(5\) тысяч лет тому назад наши предки научились делать бронзу — сплав олова с медью. Бронза по твёрдости превосходит оба металла, входящие в её состав.

Свойства чистых металлов, как правило, не соответствуют необходимым требованиям, поэтому практически во всех сферах человеческой деятельности используют не чистые металлы, а их сплавы.

Сплав — это материал, который образуется в результате затвердения расплава двух или нескольких отдельных веществ.

В состав сплавов кроме металлов могут входить также неметаллы, например, такие как углерод или кремний.

Добавляя в определённом количестве примеси других металлов и неметаллов, можно получить многие тысячи материалов с самыми разнообразными свойствами, в том числе и такими, каких нет ни у одного из составляющих сплав элементов.

Сплав по сравнению с исходным металлом может быть:

  • механически прочнее и твёрже,
  • со значительно более высокой или низкой температурой плавления,
  • устойчивее к коррозии,
  • устойчивее к высоким температурам,
  • практически не менять своих размеров при нагревании или охлаждении и т. д.

Например, чистое железо — сравнительно мягкий металл. При добавлении в железо углерода твёрдость его существенно возрастает.

По количеству углерода, а следовательно, и по твёрдости, различают сталь (содержание углерода менее \(2\) % по массе), чугун (\(С\) — более \(2\) %). Но не только углерод изменяет свойства стали.

Добавленный в сталь хром делает её нержавеющей, вольфрам делает сталь намного более твёрдой, добавка марганца делает сплав износостойким, а ванадия — прочным.

Применение сплавов в качестве конструкционных материалов

Сплавы, используемые для изготовления различных конструкций, должны быть прочными и легко обрабатываемыми.

В строительстве и в машиностроении наиболее широко используются сплавы железа и алюминия.

Такие сплавы железа, как стали, отличаются высокой прочностью и твёрдостью. Их можно ковать, прессовать, сваривать.

Чугуны используют для изготовления массивных и очень прочных деталей. Например, раньше из чугуна отливали радиаторы центрального отопления, канализационные трубы, до сих пор изготавливают котлы, перила и опоры мостов. Изделия из чугуна изготавливаются с применением литья.

Сплавы алюминия, используемые в конструкциях, наряду с прочностью должны отличаться лёгкостью. Дюралюминий, силумин — сплавы алюминия, они незаменимы в самолёто-, вагоно- и кораблестроении.

В некоторых узлах самолётов используются сплавы магния, очень лёгкие и жароустойчивые.

В ракетостроении применяют лёгкие и термостойкие сплавы на основе титана.

Для улучшения ударопрочности, коррозионной стойкости, износоустойчивости сплавы легируют — вводят специальные добавки. Добавка марганца делает сталь ударопрочной. Чтобы получить нержавеющую сталь, в состав сплава вводят хром.

Конструкция из стальных балок Радиаторы центрального отопления Ажурные перила, отлитые из чугуна

Инструментальные сплавы предназначены для изготовления режущих инструментов, штампов и деталей точных механизмов. Такие сплавы должны быть износостойкими и прочными, причём при разогревании их прочность не должна существенно уменьшаться. Таким требованиям отвечают, например, нержавеющие стали, которые прошли специальную обработку (закалку).

Добавление к сплавам веществ, улучшающих их свойства, называют легированием.

Для придания необходимых свойств инструментальные стали, как правило, легируют вольфрамом, ванадием или хромом.

Применение сплавов в электротехнической промышленности, электронике и приборостроении

Сплавы служат незаменимым материалом при изготовлении особо чувствительных и высокоточных приборов, различного рода датчиков и преобразователей энергии.

Например, на изготовление сердечников трансформаторов и деталей реле идёт сплав никеля. Отдельные детали электромоторов изготавливаются из сплавов кобальта.

Сплав никеля с хромом — нихром, отличающийся высоким сопротивлением — используется для изготовления нагревательных элементов печей и бытовых электроприборов.

Из сплавов меди в электротехнической промышленности и в приборостроении наиболее широкое применение находят латуни и бронзы.

Латуни незаменимы при изготовлении приборов, деталью которых являются запорные краны. Такие приборы используются в сетях подачи газа и воды.

Бронзы идут на изготовление пружин и пружинящих контактов.

Нагревательные элементы бытовых электроприборов Запорные краны для водопроводов и газопроводов Пружинящие контакты электрических розеток

Применение легкоплавких сплавов

Главным востребованным свойством легкоплавких сплавов является заданная низкая температура плавления. Это свойство, в частности, используется для пайки микросхем. Кроме того, эти сплавы должны иметь определённую плотность, прочность на разрыв, химическую инертность, теплопроводность.

Легкоплавкие сплавы производят из висмута, свинца, кадмия, олова и других металлов. Такие сплавы используют в термодатчиках, термометрах, пожарной сигнализации, например, сплав Вуда. А также в литейном деле для производства выплавляемых моделей, для фиксации костей и протезирования в медицине.

Сплав натрия с калием (температура плавления \(–\)\(12,5\) °С) используется как теплоноситель для охлаждения ядерных реакторов.

Припой (сплав для паяния) имеет невысокую температуру плавления Легкоплавкие сплавы используются в литейном деле Легкоплавкие сплавы незаменимы в датчиках пожарной сигнализации

Применение сплавов в ювелирном деле

Применение в чистом виде драгоценных металлов в ювелирном деле не всегда оправдано и целесообразно из-за их дороговизны, физических и химических особенностей.

Для придания ювелирным изделиям из золота большей твёрдости и износостойкости используются сплавы с другими металлами.

Самая лучшая добавка — это серебро (понижает температуру плавления) и медь (повышает твёрдость). Чистое золото используют очень редко, так как оно слишком мягкое, легко деформируется и царапается.

Из сплавов золота с \(10–30\) % других благородных металлов (платины или палладия) изготавливают форсунки лабораторных приборов, а из сплава с \(25–30\) % серебра — ювелирные изделия и электрические контакты.

Ювелирные изделия из сплавов золота Позолоченные электрические контакты

Оловянная бронза (сплав меди с оловом) — один из первых освоенных человеком сплавов металлов. Она обладает большей, по сравнению с чистой медью, твёрдостью, прочностью и более легкоплавка. Бронзы успешно применяют для получения сложных по конфигурации отливок, включая художественное литьё. Классической маркой бронзы является колокольная бронза.

Одно из новых направлений в искусстве — производство художественных литых изделий из чугуна. Литые изделия из чугуна существенно превосходят по качеству кованые изделия.

Чугун — металл гораздо более хрупкий и не такой ковкий, как сталь. Но даже из такого, казалось бы, грубого материала можно получать настоящие произведения литейного искусства способом литья, например, такие как литые лестницы или решётки на окна. Такие изделия подвержены лишь поверхностной коррозии и не требуют тщательного ухода.

Бронзовая скульптура Колокола отливают из специального сорта бронзы Чугунная лестница. Практично и очень красиво

Процесс литья из олова

Температура плавления олова всего 231 °C. А вот точка его кипения находится в пределах 2 300 °C. Температуру, при которой металл будет расплавлен, можно достичь в домашних условиях. То есть можно вполне, разумеется, при соблюдении определенных правил и техники безопасности, выполнять литье из олова дома. В промышленных условиях для литья олова применяют специальные центробежные литейные машины. Для изготовления форм применяют гипс, алебастр, эпоксидную смолу, силикон и разумеется, металл.

Процесс литья из олова в промышленности

Создание формы, это, пожалуй, самый ответственный процесс. Для начала необходимо создать эскиз будущей модели. После этого модель изготавливают из полимерной глины. Для нанесения мелких деталей необходимо использовать шило. Другой, не менее важный процесс – изготовление литьевой формы. При ее изготовлении необходимо обеспечить наличие правильного разъема. Он нужен для того, что бы можно было извлечь готовую отливку и при этом не нанести повреждений самому изделию.

Читайте также:  Чем растворить олово с плат

Оснастка из силикона для литья из олова

Изготовление оснастки из силикона потребует большего количества материала и времени. Это вызвано тем, что ее необходимо подвергнуть процессу вулканизации. Но в результате всех хлопот будет получена многооборотная оснастка для литья оловянных изделий. В случае если будущая деталь будет достаточно сложной, то необходимо будет предусмотреть наличие закладных деталей. Нельзя забывать и о воздуховодах, через них, по мере заполнения формы оловом, должен выходить воздух.

Важным элементом конструкции оснастки является отверстие, через которое будут выполнять заливку. Если оно будет маленьким, то металл будет поступать слишком медленно и процесс застывания может начаться до ее полного заполнения. Перед началом литья необходимо соединить полуформы вместе и поместить между листом фанеры. Лист должен быть толщиной не менее 12 миллиметров, размер должен превышать габариты металлоформы. По окончании сборки всю конструкцию стягивают жгутом.

Две полуформы между листами фанеры, стянутые жгутом

Технология литья не отличается большой сложностью, готовить металл к заливке имеет смысл после окончательной сборки формы. Для этого его необходимо хорошо прогреть. После того как на его поверхности появиться пленка желтоватого цвета можно считать, что олово готово к розливу. Если металл будет перегрет, то на поверхности расплава будет плавать синяя или фиолетовая пленка. Расплавленный металл заливают тонкой струйкой. При этом для удаления воздуха можно слегка постукивать корпусу. Открывать форму можно только после того, как отлитая деталь полностью остынет. Для изъятия отливки нужно использовать щипцы. Надо быть готовым к тому, что первое полученное изделие будет иметь некоторые дефекты поверхности.

Как починить серебряную цепочку с помощью газовой горелки

Для ювелирных работ используют паяльник с тонким жалом и припой ПОС-60 с температурой плавления 180 градусов. Этот припой выпускают в виде тонких трубочек, заполненных смолой, которая выполняет функцию флюса (защищает от окисления поверхность металла). Порядок действий такой же:

  • поверхность украшения надо зачистить от черноты и загрязнений;
  • места соединений прогреть до температуры, которая выше температуры плавления;
  • уложить кусочек припоя с флюсом в места соединений;
  • прогреть поверхность изделия паяльником, чтобы припой начал плавиться и равномерно распределяться;
  • следует дождаться, пока украшение остынет, а после зачистить наждачной бумагой оставшиеся стыки.

Инструменты и материалы для литья

Олово практически идеальный материал для выполнения литья и в домашних, в промышленных условиях. Какие будут нужны материалы и инструменты для производства формы и выполнения литья. Для изготовления формы потребуется герметик и гипс. Из первого будет изготавливаться сама оснастка, а гипс потребуется для изготовления каркаса, в который будет установлена технологическая оснастка.

Инструменты для литья из олова

Кроме, названных материалов потребуется несложный слесарный инструмент – напильники с разным сечением, плоскогубцы, паяльник и пр.

Формы для литья олова

Для изготовления литьевой оснастки применяют такие материалы, как гипс или силикон. Все зависит от детали и ее назначения. К самой простой можно отнести гипсовую. Для ее изготовления понадобится коробка из дерева, некоторое количество гипса и кусок металлической трубки.

Создание оснастки выполняется в несколько шагов:

  1. Приготовление гипсовой смеси. Она по внешнему виду должна напоминать густую сметану.
  2. Смесь вываливают в заранее приготовленную коробку и разравнивают.
  3. Для получения полуформы необходимо взять деталь и наполовину погрузить ее в приготовленный гипс. Аналогичную операцию необходимо выполнить со второй половиной детали. В результате будут получены 2 полуформы.
  4. Полуформы надо соединить, или скрепить с помощью замков или просто стянуть тугой резинкой. В то место, через которое будет заливаться расплав олова надо вставить приготовленную металлическую трубу.

В принципе литьевая оснастка готова к работе. Расплав олова можно спокойно заливать в полученную форму.

В чем отличие гипсовых форм от других – главное они имеют меньшую стойкость. Если их поверхность не подготавливать, то такая оснастка может выдержать один – два цикла.

Основные способы литья олова

В промышленных условиях существует несколько технологий позволяющих быстро и эффективно изготавливать отливки из олова и его сплавов.

Самым популярным можно назвать литье в центробежной машине.

Суть этого метода довольно проста, расплавленный металл, через систему литников подается в формы, расположенные вокруг одной оси и вращающиеся с определенной скоростью. Их вращение обуславливает создание центробежной силы, которая прижимает поступающий металл внутри формы. Таким образом, происходит устранение лишних газов из тела будущей отливки. Это инженерное решение позволяет получать металл с мелкозернистой структурой. Литье выполняют в металлоформы, произведенные в заводских условиях. Перед заливкой на рабочие поверхности могут быть нанесены составы, облегчающие выемку готовой отливки из формы.

Литье олова в домашних условиях

Как уже отмечалось, литье из олова в домашних условиях используют для получения рыболовных снастей, фигурок, например, солдатиков и пр. Порядок выполнения отливки из олова выглядит следующим образом:

  1. Изготовление формы.
  2. Литье изделия.
  3. Механическая обработка отливки.

Для выполнения литья олова в домашних условиях понадобится:

  1. Кухонная плита;
  2. Олово.
  3. Форма для отливки.
  4. Напильник, скальпель и некоторые другие несложные инструменты.

Оснастку, выполненную из алюминия или силикона, можно использовать по нескольку раз. Для получения качественного результат придется потратить много времени, при этом желательно иметь определенные художественные навыки. После того как фигурка будет отлита ее желательно раскрасить. Для этого применяют акриловые краски. Для того чтобы она хорошо легла фигурку перед началом работы необходимо обезжирить.

Соединение серебряных изделий газовой горелкой

Перед началом работы изделие надо почистить и обезжирить — обработать спиртосодержащим раствором. Дальнейшие действия такие:

  • Зафиксируйте сломанные части украшения на огнеупорном основании. Для этой цели подойдет лист асбеста или обычный кирпич.
  • Места разрывов цепи промажьте тонким слоем флюса (это удобно делать с помощью небольшой кисточки). Поместите между разорванными частями цепочки кусочек припоя (удобно разделять полоски сплава кусачками).
  • Осторожно прогрейте место соединения газовой горелкой, поднося горелку сбоку. Постарайтесь обеспечить равномерный прогрев. Когда флюс прогреется, увеличивайте пламя, продолжая варить металл и формируя паяный шов.
  • Дождитесь, когда спаянное украшение остынет.
  • Очистите поверхность изделия от флюса, удалите наждачной бумагой остатки припоя, отполируйте спаянный участок.
  • Финальная обработка — осветление поверхности при помощи кислотного раствора.

Припой для пайки серебра можно приобрести в любом хозяйственном магазине. Лучше отдавать предпочтение тугоплавким веществам, температура плавления у которых составляет не менее 240 °C. При этом желательно использовать специализированную пасту для пайки либо сплавы с маркировкой ПСР-2.

Припой для соединения серебряных изделий можно изготовить самостоятельно. В него обязательно должны входить следующие металлы:

Расплавить эти компоненты получится в муфельной печи под флюсом. Полученную смесь необходимо вылить на подложку, а потом пропустить ее через вальцовочный станок для создания пластинок толщиной около 0,5 мм.

Для создания неразъемных соединений деталей применяют полосы шириной около 1—3 мм. От них отрезают куски необходимой длины. Во время пайки на скрепляемое место воздействует воздух. Чтобы не допустить окисления и прочих негативных реакций, надо использовать флюс (колофоний). Он при нагревании припоя умеренно распределяется по металлу, изолируя область сварки.

Прежде чем узнать, как паять серебро кассетной горелкой, необходимо до начала работ позаботиться о наличии вентилятора для проветривания комнаты. Чтобы уменьшить количество дыма, образуемого в процессе пайки горелкой, придется не только включить это устройство, но и распахнуть окна. Во время соединения металлических украшений важно сильные струи держать подальше от места выполнения работ, иначе процедура охлаждения может привести к возникновению проблем при пайке.

Перед тем, как паять серебро в домашних условиях газовой горелкой, для ополаскивания изделий после скрепления понадобятся емкости с водой. Причем металлические детали должны поместиться в них целиком.

Паять серебряные украшения лучше горелкой, имеющей плоский наконечник, поскольку заостренный будет быстро отводить тепло. Процесс соединения металла требует выполнения следующих этапов:

  • Первым делом элементы для пайки следует разместить на огнеупорной поверхности. Главное — обеспечить жесткую фиксацию деталей, относительно друг друга. Для этого можно использовать нихромовую проволоку и зажимы.
  • Затем поверхность металлических изделий очищается от оксидных пленок и покрывается тонким слоем флюса.
  • После этого приступают к процессу пайки. На месте сварки необходимо расположить немного припоя. Горелку следует подвести к боковой части детали, осторожно прогревая область соединения.
  • Чтобы заполнить трещины, необходимо использовать припой с небольшим содержанием серебра. А вот для более прочного соединения, наоборот, лучше использовать припой с большим включением серебра.
  • Потом выполняется финишная обработка. Изделия надо хорошо очистить от флюса, а лишний припой устранить надфилем либо наждачкой. Поверхность серебряного изделия остается лишь покрыть кислотным раствором для осветления и почернения.

Пайка серебра должна производится с помощью специального припоя. Помимо него необходимо выбрать, чем будет разогреваться металл. Для этого может использоваться паяльник или газовая горелка.

Предлагаем ознакомиться Как стирать махровые полотенца, чтобы они были мягкими (31 фото): как правильно отстирать в домашних условиях в стиральной машинке белые изделия

Работать с серебром нужно на поверхности, которая не разогревается при нагревании. Она должна быть ровная и твердая. Это может быть кирпич, пластина из декоративного камня, жаропрочная керамика. Дополнительно нужно подготовить лимонную кислоту и йод. С помощь лимонной кислоты можно осветлить материал, а йодом затемнить. Помимо паяльника или газовой горелки, флюса и припоя, понадобятся ручные инструменты — металлические щипцы, кисточка и кусачки.

Припои для пайки серебра продаются в хозяйственных и строительных магазинах. Форма выпуска соединительных составов может быть разная. Существуют порошковые смеси, частицы в которых достигают 2 мм. Можно найти цельные листы, которые сначала нарезаются на кусочки нужного размера, а затем используются для пайки.

Источник

Adblock
detector