알루미늄 캔은 지구상에서 가장 많이 재활용되는 용기입니다. 모든 알루미늄 용기의 대부분은 두 번 이상 재활용되었습니다. 대부분의 선진국에서는 중고 알루미늄 제품이 거의 100% 재활용됩니다.
숲 어딘가에 버려진 알루미늄 캔이 완전히 분해되는 데는 최소 500년이 걸립니다. 그러나 알루미늄과 알루미늄으로 만든 용기를 재활용하는 것은 일반적으로 플라스틱이나 종이를 가공하는 것보다 훨씬 적은 노동력과 에너지를 필요로 합니다. 이러한 재활용의 수학은 간단합니다. 손상된 캔을 고려하지 않으면 오래된 캔 하나에서 대략 하나의 새 캔을 얻을 수 있습니다.
현재 러시아 시장을 은행으로 채우는 규모는 약 20~30억 달러로 추산됩니다. 500ml 용량의 표준 캔의 질량은 약 15g이며, 전체 캔의 질량은 러시아의 연간 알루미늄 생산량과 비슷한 수치입니다.
캔이 알루미늄으로 만들어지는 것뿐만 아니라 여기에 중고 알루미늄 프로파일, 자동차 부품, 다양한 가구 및 건물 액세서리, 폐 알루미늄 커패시터를 추가하면 절대적으로 우주적 수치를 얻을 수 있습니다. 그리고 우리나라의 이 모든 유용한 부는 대부분 계속해서 매립지에 저장됩니다.
처리 방법
알루미늄은 재활용이 매우 쉬운 소재입니다. 알루미늄을 재활용할 때 회복할 수 없는 손실의 양은 적지만 그 이점은 높습니다. 그리고 유기 소재나 유리 소재에 비해 알루미늄 재활용 주기는 거의 끝이 없습니다.
알루미늄 캔 및 이 금속으로 만든 기타 제품의 재활용은 여러 가지 방법으로 발생할 수 있습니다.
중요한!제련소를 짓기로 결정했다면 용탕을 안전하게 작업하기 위한 기술을 미리 공부해야 합니다. 소화기가 있으면 나쁠 것이 없습니다.
재활용으로 인한 이점 및 환경적 이점
여기저기 방치되어 있는 은행은 수은등이나 배터리처럼 유독하지는 않지만 환경에 이롭지는 않습니다. 첫째, 미학적입니다. 매립지 지역은 더 큰 탑재량으로 사용될 수 있고, 흩어져 있는 캔은 도시를 장식하지 않으며 자연적으로 일부 동물이 부상을 입을 수 있습니다.
반면에 알루미늄은 편리한 특성을 가지고 있습니다. 가볍고 연성이며 녹을 두려워하지 않으며 가장 중요한 것은 특성을 잃지 않고 반복적으로 가공할 수 있다는 것입니다.
자전거를 만들려면 약 700개의 재활용 캔이 필요할 것입니다. 재활용 알루미늄 1kg당 14kWh의 전력이 절약됩니다. 러시아 매립지에 보관된 사용하지 않는 캔을 모두 재활용하면 브라츠크 수력발전소 연간 용량의 75%를 절약할 수 있습니다. 이것이 바로 러시아 최대의 1차 알루미늄 생산업체인 브라츠크 알루미늄 제련소가 매년 소비하는 전력량입니다.
메모!수집 장소로 배송하기 위해 알루미늄 캔을 수집하기로 결정한 경우 집에서 압축하여 최소한 몇 킬로그램이 쌓일 때까지 보관하는 것이 가장 좋습니다.
한 사람이 자신의 손으로 알루미늄을 수집하는 것조차도 약간의 이익을 가져올 수 있습니다. 알루미늄 1kg은 추가로 수백 루블을 더해 줄 것이며 환경 보호, 그린피스 및 카르마에 대한 보너스.
재활용 알루미늄으로 생산되는 것
사실상 손실 없이 반복적으로 재활용할 수 있는 능력으로 인해 알루미늄은 매우 편리한 소재입니다. 알루미늄 캔은 재활용성이 가장 높은 용기입니다.
매장이나 냉장고에 있는 음료수 캔의 99%가 이미 한 번 이상 낭비되었다고 자신있게 말할 수 있습니다.
1980년대 이후 생산된 모든 알루미늄의 4분의 3은 재활용되었으며 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다. 재활용 재료를 제련하는 데는 동일한 질량의 1차 알루미늄을 생산하는 데 필요한 에너지의 5%만 사용됩니다.
재활용 알루미늄은 가구, 건축자재, 자동차, 항공기 제조에 사용됩니다. 재활용 금속을 적용하는 또 다른 분야는 건물 클래딩용 알루미늄 복합 패널과 이를 위한 고정 장치를 생산하는 것입니다. 가구와 단단한 바닥재를 함께 고정하는 데 사용되는 알루미늄 T 프로파일도 재활용 재료로 만들어졌습니다.
재활용 알루미늄은 강철의 산소량을 줄이고 금속-플라스틱 창문 및 라디에이터용 부품을 생산하는 데에도 사용됩니다.
다음 비디오에서는 즉석 재료를 사용하여 집에서 알루미늄을 녹이기 위한 미니 제련소를 조립하는 방법을 설명합니다.
대부분의 알루미늄 제품은 재활용 재료로 만들 수 있으며, 생산 과정에서 이러한 재활용 금속은 때로는 훨씬 더 가치가 있습니다. 캔을 재활용하고 캐비닛을 분류하는 것부터 시작하는 것이 좋습니다. 오래된 진공 청소기에서 알루미늄 프로파일과 파이프 조각을 돌려서 얻는 수입은 맛있는 것을 담은 새 캔 12개를 만드는 데 충분합니다.
알루미늄은 지구상에서 가장 흔한 금속 중 하나입니다. 인체에도 존재하므로 주변 현실에 대해 무엇을 말할 수 있습니까? 모든 가정이나 개인용 자동차에는 알루미늄 기능 요소, 부품 또는 조립품이 있어 매우 자주 파손됩니다. 이들은 가구 및 창문 부속품, 문 및 셔터 가이드, 잠금 걸쇠 및 기타 필요한 작은 것들입니다.
구입한 새 제품으로 교체하거나 수리하거나 독립적으로 제작할 수 있습니다. 마지막 두 가지 경우에는 집에서 알루미늄을 녹여야 할 수도 있습니다.
알루미늄의 특성
수제 프로젝트를 위해 금속의 모든 특성을 알 필요는 없습니다. 그러나 작업에는 중요하거나 심지어 위험할 수 있는 몇 가지 사항이 있습니다.
알루미늄은 주조에 적합하며 상대적으로 낮은 온도인 660°C에서 녹습니다. 참고로 주철은 1100°C, 강철은 1300°C에서 녹기 시작합니다.
따라서 가정용 가스 기기는 그러한 온도를 제공할 수 없기 때문에 집에서 가스 렌지에서 알루미늄을 녹이는 것이 어렵습니다. 사실, 국내 "Kulibins"는 무엇이든 할 수 있지만 이에 대해서는 나중에 더 자세히 설명합니다.
알루미늄을 분말로 분쇄하거나 분말 완제품을 원료로 사용하여 알루미늄의 녹는점을 낮출 수 있습니다. 그러나 여기서 알루미늄의 또 다른 특성이 중요해집니다. 이는 대기 산소와 결합하면 발화하거나 단순히 산화될 수 있는 상당히 활동적인 금속입니다. 그리고 산화알루미늄의 녹는점은 2000°C 이상입니다. 녹을 때 산화물이 여전히 형성되지만 소량이므로 스케일이 형성됩니다.
물이 용탕에 들어가면 동일한 활동이 나쁜 농담을 할 수 있습니다. 폭발이 발생합니다. 따라서 제련 과정에서 원료를 추가해야 하는 경우에는 반드시 건조된 상태인지 확인해야 합니다.
제련용 원료
집에서 알루미늄을 녹여야 하는 경우 금속분말 작업이 복잡해 원료로 사용되지 않습니다.
알루미늄 잉곳을 구입하거나 가위로 작은 조각으로 자르고 펜치로 단단히 눌러 공기와의 접촉 면적을 줄이는 일반 알루미늄 와이어를 사용할 수 있습니다.
특히 높은 품질의 제품이 기대되지 않는 경우 가정 용품, 바닥 솔기 또는 프로파일 트리밍이 없는 깡통을 원료로 사용할 수 있습니다.
재활용된 원자재는 착색되거나 얼룩질 수 있습니다. 이는 문제가 되지 않습니다. 초과 구성요소는 폐기물로 처리됩니다. 탄 페인트의 연기를 흡입할 수 없다는 점만 기억하면 됩니다.
재활용 재료로 집에서 고품질 알루미늄 제련을 얻으려면 기성품 플럭스를 구입하는 것이 더 낫습니다. 이 작업의 목적은 모든 불순물과 오염 물질을 용융 금속 표면에 묶어 가져오는 것입니다. 그러나 기술 소금으로 직접 만들 수 있습니다.
코팅 플럭스는 10% 빙정석과 염화나트륨 및 염화칼륨 각각 45%로 준비됩니다.
불화나트륨 전체 질량의 25%를 정제 플럭스에 추가하여 다공성이 없는 알루미늄을 얻습니다.
용융 시 개인 보호 장비
집에서 알루미늄을 녹이는 것은 안전하지 않은 과정입니다. 따라서 개인 보호 장비(PPE)를 사용해야 합니다. 최소한의 장비에서 이러한 용융이 한 번 필요하더라도 적어도 액체 알루미늄의 온도가 600 ° C 이상이므로 화상으로부터 완벽하게 보호하는 특수 용접 장갑으로 손을 보호해야합니다. 
특히 자주 녹는 경우에는 고글이나 마스크를 사용하여 눈을 보호하는 것이 좋습니다. 그리고 이상적으로는 화재 및 고온에 대한 저항력이 향상된 특수 금속공학복을 입고 작업해야 합니다.
정제 플럭스를 사용하여 매우 순수한 알루미늄이 필요한 경우 화학 호흡기를 사용하여 작업해야 합니다.
주조 형상
솔더용 순수 알루미늄만 주조하면 되는 경우에는 주조 금형이 필요하지 않습니다. 용탕이 냉각되는 강판을 사용하면 충분합니다. 하지만 단순한 부품이라도 주조해야 한다면 주조 금형이 필요합니다.
주조 주형은 설화석고가 아닌 조각 석고, 즉 석고로 만들 수 있습니다. 액체 석고를 기름칠 된 틀에 붓고 약간 굳힌 다음 가끔 흔들어 기포를 방출하고 모델을 그 안에 삽입하고 두 번째 석고 용기로 덮습니다. 편리한 장소에서 원통형 물체를 석고에 삽입하여 결국 용융 알루미늄이 부어지는 소위 채널이라는 구멍이 금형에 나타나도록해야합니다. 석고가 완전히 굳으면 틀의 두 부분을 분리한 후 모형을 꺼내고 완성된 모형이 있는 틀을 다시 연결합니다.
주조 주형은 주물 모래 75%, 점토 20%, 석탄 모래 5%의 혼합물로 만들 수도 있으며, 이를 보드로 만든 특수 상자에 붓고 압축합니다. 모형을 압축된 흙에 밀어넣고, 그 결과 형성된 각인에 활석 가루와 흑연(석탄 가루)을 뿌려 냉각된 알루미늄 부품을 주형에서 쉽게 분리할 수 있습니다.
녹는 도가니
집에서 알루미늄을 녹이려면 내화물로 만들어진 주둥이가 있는 특수 용기가 필요합니다. 이것이 소위 도가니입니다. 도가니는 도자기, 석영, 강철, 주철, 커런덤 또는 흑연으로 만들어진 것일 수 있습니다. 집에서는 구매한 도가니를 사용하거나 예를 들어 충분히 큰 직경의 강관 조각으로 도가니를 만들 수 있습니다. 사실, 이를 위해서는 분쇄기, 용접기 및 이러한 도구를 사용하는 기술이 필요합니다.
도가니의 크기는 녹이는 데 필요한 알루미늄의 양에 따라 달라집니다. 이 국자는 고르게 가열되어야 하며, 그 열이 원료에 전달되어야 합니다.
용해로
집에서 알루미늄을 녹이는 기술은 아주 간단합니다. 특수 국자에서 알루미늄 스크랩을 이 금속의 녹는점을 초과하는 온도로 가열하고 용융물을 일정 시간 가열된 상태로 유지한 후 표면에서 슬래그를 제거한 다음 순수한 금속을 금형에 부어 냉각시킵니다. . 녹는 시간은 퍼니스의 설계, 즉 퍼니스가 제공할 수 있는 온도에 따라 달라집니다.
토치나 가스 토치를 사용하는 경우 알루미늄을 위에서 가열합니다. 사실, 오븐은 여전히 결합 용액 없이 우물에 벽돌로 만들어져 있으며, 그 내부에서는 석탄이 연소되어 아래에서 용기를 가열하고 가열된 상태를 유지합니다.
일반 장작과 헤어 드라이어를 사용하여 도가니를 아래에서 가열하면 용광로의 디자인이 거의 동일해 보입니다. 이 경우에만 장작은 바닥이 아닌 벽돌 우물에 쌓이고 벽돌의 첫 번째 줄에 위치한 창살에 쌓이고이 줄에는 머리카락 목에 금속 파이프를 놓을 구멍이 남아 있습니다. 건조기에 넣고 전기테이프로 고정해줍니다. 이 경우 도가니는 당연히 알루미늄이 아닌 주석 캔으로, 상단에서 짧은 거리에 정반대 관통 구멍이 만들어집니다. 강철 막대가 이 구멍을 통과하여 캔이 오븐에 매달려 있어야 합니다. 벽돌과 도가니 사이의 공간으로 뜨거운 공기를 펌핑하려면 헤어드라이어가 필요합니다. 때로는 벽돌 대신 금속 배럴이 사용됩니다. 
용융이 자주 발생해야 하는 경우 도가니를 수직으로 적재하여 손으로 머플로를 만들거나 기성품을 구입할 수 있습니다.
토치로 녹이기
집에서 토치로 알루미늄을 녹이는 일은 실내에서 하면 안 됩니다. 원자재, 토치, 도가니, 벽돌 외에 장작, 펜치, 쇠막대도 준비해야 합니다.
그래서 벽돌로 작은 우물을 만들어 그 위에 알루미늄과 작은 철판을 담은 국자를 설치할 수 있게 했습니다. 우물에 불이 붙어 석탄을 형성하려면 약간 타야합니다. 
다음은 집에서 실제로 알루미늄을 녹이는 것입니다. 단계별 프로세스 지침:
원료가 담긴 용기가 벽돌 위에 놓입니다. 15분 정도 가열해야 합니다.
그 후 토치의 버너가 최대 전력으로 켜지고 알루미늄이 위에서 가열됩니다.
이 과정은 몇 초 내에 시작되지만 가열이 균일해지려면 용기 안의 금속을 강철 막대와 조심스럽게 혼합하고 펜치로 고정해야 합니다(장갑 착용을 기억). 동일한 펜치를 사용하여 양동이를 주기적으로 흔들어 막대 없이도 매우 조심스럽게 할 수 있습니다.
액체가 균질해지면 펜치로 용기를 꺼내 내용물을 소성 강판에 부어서 생성된 스케일이 모두 국자에 남고 깨끗한 금속만 강판에 닿아 경화됩니다.
이는 알루미늄 부품을 납땜해야 하는 경우 일반적으로 재활용 재료에서 순수한 알루미늄을 얻는 방법입니다.
나무나 가스로 녹는다
목재를 사용하여 집에서 알루미늄 제련은 경량 접이식 용광로에서 발생합니다. 이 방법의 단점은 프로세스를 제어할 수 없다는 것입니다. 가열 온도를 높이거나 낮추는 것은 불가능합니다. 알루미늄이 담긴 용기를 열에서 제거해야만 공정에 개입할 수 있습니다. 
가스를 사용하여 집에서 알루미늄을 녹이는 것이 아파트에서 가능한 유일한 옵션입니다. 용기는 장기간 가열되어 주기적으로 용탕을 배출해야 합니다. 이 경우 캐스팅은 레이어별로 수행됩니다. 작업하려면 하나가 다른 하나 위에 맞는 직경의 두 개의 금속 용기가 필요합니다. 더 작은 것은 도가니 역할을합니다. 예를 들어 가정용 가스 렌지의 화염 분배기를 제거해야하는 버너에 알루미늄 와이어 절단과 같은 지렛대와 함께 배치됩니다. 더 큰 용량을 먼저 작업해야 합니다. 바닥에는 약 12개의 작은 구멍이 있습니다. 볼트는 2개 또는 3개에 나사로 고정되어 손잡이 역할을 하며, 이를 통해 뜨거운 용기를 펜치로 들어 올릴 수 있습니다.
이 용기는 도가니 위에 거꾸로 놓여 있습니다. 이 디자인을 사용하면 알루미늄을 가열할 수 있습니다. 주기적으로 상부 용기를 제거하고 금속 막대나 칼을 사용하여 스크랩을 혼합해야 합니다. 용융 금속을 배출하기 전에 슬래그를 표면에서 제거해야 합니다.
머플로에서 알루미늄을 녹이는 중
머플로는 이미 고품질의 용탕을 생산하는 데 매우 중요한 장비입니다. 따라서 용융시 알루미늄의 불순물을 제거하기 위해 플럭스를 사용합니다. 그리고 이것은 거의 생산 공정이며 집에서 알루미늄을 제련하는 것이 아닙니다. 
단계별 지침에는 원자재 준비에 대한 몇 가지 사항도 포함되어 있습니다.
- 먼저 플럭스를 도가니에 녹이고 알루미늄 중량의 2~5% 정도를 취한 후 스크랩을 추가합니다.
- 플럭스가 얼마나 활동적인지는 용융물의 표면에 따라 결정될 수 있습니다. 이는 거울과 같아야 합니다. 그렇지 않은 경우 용융물에 플럭스를 조금 더 추가한 다음 강철 스푼으로 금속 표면에서 슬래그를 더 쉽게 제거할 수 있도록 용융물이 끝나기 전에 플럭스를 추가해야 합니다.
- 용융은 약 700-750 °C에서 수행되어야 합니다. 이것은 붉은 빛의 온도입니다.
- 제련 과정에서는 용탕의 부피가 크게 줄어들기 때문에 도가니에 원료를 추가해야 할 수도 있습니다.
- 필요에 따라 용탕의 마지막에 정련용 융제를 용탕 중량의 0.25% 첨가한다. 집에서 이러한 비율을 유지하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 플럭스를 첨가한 후 용융물을 숟가락으로 혼합하고 약 5분간 방치한 다음 슬래그를 제거해야 합니다.
- 가열의 결과로 알루미늄이 균질하고 반짝이는 방울로 변하면 금속이 더 유동성이 되도록 도가니를 오븐에 한동안 보관해야 합니다.
- 그런 다음 도가니에서 주둥이를 통해 알루미늄(이 순간 그러한 국자가 필요한 이유가 분명해짐)을 얇은 연속 흐름으로 금형에 붓습니다.
- 완전히 냉각된 후 금형을 조심스럽게 반으로 나누고 완성된 부품을 제거한 후 최종 처리해야 합니다. 필요한 경우 드릴 구멍을 뚫고 사포로 표면을 청소하고 샌딩합니다. 그게 다야. 프로세스가 완료되었습니다.
그러니 순수한 금속을 얻기 위해 집에서 알루미늄 스크랩을 녹여야 하거나, 깨진 부품을 교체하기 위해 부품을 만들어야 한다면 미리 놀라지 마세요. 그러한 파운드리를 조직하는 데 심각한 전문 기술이 전혀 필요하지 않습니다. 평범한 아마추어 장인의 열정과 숙련된 손길은 놀라운 일을 만들어낼 수 있습니다.
알루미늄은 산업과 일상생활에서 널리 사용되는 금속입니다.
항공기, 선박 부품뿐만 아니라 접시, 기타 도구를 생산하는 데에도 사용됩니다. 따라서 고장난 알루미늄 부품을 독립적으로 제조해야 하는 경우가 종종 있습니다.
상대적으로 낮은 온도에서 알루미늄이 녹는 능력 덕분에 장인의 손길로 주조 제품을 생산할 수 있습니다. 주조 알루미늄 제품을 독립적으로 생산하려면 고온에서 이 금속의 거동과 물리적, 화학적 특성을 알아야 합니다.
알루미늄의 특성
알루미늄의 녹는점은 금속의 순도에 따라 달라지며 약 660°C입니다. 끓는점은 2500 °C입니다.
알루미늄은 가벼움과 연성이 특징이므로 잘 휘어지고, 스탬핑 가공이 가능합니다.
이 금속은 우수한 열 전도체이며 고온에서 대기 산소와 화학 반응을 활발히 진행하여 표면에 산화막을 형성합니다. 알루미늄은 추가 산화로부터 보호하지만 스크랩이 녹으면 합금 구성에 큰 영향을 미칩니다. 금속 제련 과정에서 알루미늄의 구조가 변경됩니다.
급격히 냉각되면 결과 합금에 내부 응력과 수축이 발생할 수 있습니다. 집에서 알루미늄을 작업할 때는 이 점을 고려해야 합니다.
가정용 알루미늄 주조 기술 및 필요한 장비
집에서 알루미늄을 주조하는 원리는 집에서 사용할 수 있는 조건에 맞게 조정된 생산 기술을 기반으로 해야 합니다.
알루미늄 제품은 여러 가지 방법으로 주조하여 생산됩니다. 국내에서 가장 일반적이고 편리한 방법은 용융된 알루미늄을 특수 제작된 금형에 주조하는 기술입니다.
따라서 프로세스를 수행하려면 두 가지 사항이 보장되어야 합니다.
- 알루미늄 스크랩을 녹이는 용광로를 건설하십시오.
- 주조 합금이나 별도의 부품을 생산하기 위해 원하는 모양을 만듭니다.
주조 공정에는 여러 단계가 포함되어야 합니다.
수제 알루미늄 용해로 및 방법
알루미늄을 녹이려면 660°C에 가까운 온도로 가열해야 합니다. 불의 화염에서는 그러한 온도에 도달하는 것이 불가능합니다. 따라서 집에서 만든 난로가 제공할 수 있는 폐쇄된 공간이 필요합니다. 석탄과 나무를 태우거나 천연가스를 사용하여 가열할 수 있습니다.
농장에 전기 머플로가 있으면 사용할 수도 있습니다.
자체 제작 스토브의 경우 연소 과정을 유지하려면 강제 환기가 제공되어야 합니다.
1. 집에서 만든 벽난로의 가장 간단한 버전은 오래된 냄비로 만들 수 있습니다.
그 디자인은 다음과 같습니다 :
- 프레임으로는 연결된 금속 파이프를 통해 공기를 공급하기 위해 측면에 구멍을 만들어야하는 오래된 팬과 같은 강철 용기를 사용하십시오.
- 진공 청소기를 사용하여 호스를 통해 공기를 밀어 넣을 수 있습니다.
- 석탄은 장치 내부에 배치됩니다.
- 그런 다음 석탄에 불을 붙이고 공기를 공급하여 불이 꺼지지 않도록합니다.
- 알루미늄을 녹이는 용기는 먼저 즉석 용광로 구조 내부에 배치되고 그 측면에 석탄이 늘어서 있습니다. 연소 시 균일한 열 분포가 보장됩니다.
- 열이 주변 공기로 손실되는 것을 방지하려면 "팬" 스토브 상단을 뚜껑으로 느슨하게 덮어 연기가 빠져나갈 수 있는 작은 틈을 남겨 두어야 합니다.
이상적인 디자인은 내열 벽돌에 사용되는 벽돌 혼합물로 만든 타원형 아치가 있는 화실입니다. 원하는 크기의 화분을 프레임으로 사용하여 타원형 금고를 만들 수 있습니다.
혼합물이 건조되면 여러 열을 견딜 수 있는 좋은 화실이 얻어집니다.
2. 용광로의 두 번째 버전은 가정용 가스 버너의 불꽃을 사용하여 알루미늄을 가열하는 것입니다.
무게가 150g 이하인 알루미늄으로 만든 조각 제품에만 사용할 수 있습니다. 모조 오븐은 두 개의 용기를 작은 간격으로 서로 삽입하여 만들어집니다. 통조림 식품의 일반 캔일 수 있습니다.
- 경도는 낮지만 연성은 높다.
- 우수한 전기 전도성 및 변형성;
- 높은 화학적 활성 및 부식성(빠르게 산화하여 고밀도, 경도 및 융점을 갖는 보호 표면 필름을 형성함).
재료의 순도, 산화 환경에 대한 저항성 및 무독성은 식품 및 의료 산업에서의 광범위한 사용을 미리 결정했습니다. 질산 등을 운반하고 생산하기 위해 용기도 만듭니다.
순수 알루미늄은 강도가 낮기 때문에 프레임, 파이프 등을 생산할 때 구조재로 거의 사용되지 않습니다. 일반적으로 타이어, 전선 및 기타 전기 전도성 재료 및 요소를 생산하는 전기, 화학 및 식품 산업에서 순수한 형태로 필요합니다. 마그네슘, 구리, 아연, 실리콘 등의 합금에서 이 경금속은 내구성이 뛰어나고 우수한 기술적 특성을 얻습니다. 모서리, 프레임, 프로파일 등은 합금으로 생산됩니다.
알루미늄 및 그 합금으로 만든 제품의 소비 증가는 안정적입니다. 알루미늄 생산이 확립되었습니다:
- 전선;
- 박;
- 잉곳;
- 고삐;
- 시트;
- 석판;
- 막대;
- 프로필 등;
- 지붕;
- 다양한 목적으로 용접된 구조물.
순수 알루미늄은 일반적으로 전기 공학(알루미늄 전기 버스바, 전선 등에 대한 수요가 높음), 식품 및 의료 산업에 사용됩니다. 기계 공학에서는 가벼운 알루미늄 합금으로 만든 제품이 사용됩니다. 알루미늄 프레임은 차량 제작에 널리 사용됩니다.
이것은 모든 면에서 유망한 구조 재료입니다. 반제품은 변형 가능한 합금으로 만들어진 시트, 프로파일, 프레임, 파이프 등의 구조물에 사용됩니다. 보다 복잡한 솔루션을 제조하거나 손상된 주조 제품(프레임 등)을 복원하는 경우 알루미늄 용접이 필요하며 이는 다양한 방식으로 수행됩니다. 래프팅의 목표, 목표 및 유형에 따라 우선 순위가 선택됩니다. 용접의 주요 목표는 접합부의 높은 품질과 강도를 달성하는 것입니다.
알루미늄 용해 및 용접의 특징
알루미늄은 차갑고 뜨거운 상태에서 압력을 받아 쉽게 가공됩니다. 알루미늄 및 그 합금 용접은 용접강과 근본적으로 다르며 알루미늄은 열전도율이 높습니다. 이는 강철보다 5배 높으므로 용접 부위에서 열이 적극적으로 제거됩니다. 이와 관련하여 높은 열 입력이 필요합니다.
알루미늄은 녹는점이 낮고 가열 과정에서 강도가 크게 감소합니다. 이로 인해 관통 깊이가 얕아 빠른 용접이 어렵고, 용접 시작 시에는 최대 전류를 사용하다가 용접이 끝날 무렵에는 점차 감소하는 전류를 사용해야 합니다.
용융 금속의 유동성으로 인해 용접 풀을 제어하기가 어렵습니다. 용접 시에는 방열 패드를 사용해야 합니다. 용접 풀이 경화되는 데 시간이 거의 걸리지 않아 가스 방출이 불완전하고 이음매에 기공이 형성되며 연결 상태가 좋지 않습니다.
또 다른 어려움은 이 가벼운 금속이 가열될 때 색상이 변하지 않는다는 것입니다. 용접공은 도달한 온도에 대한 시각적 정보를 받지 못합니다. 이러한 특이성은 용접 과정에서 타이어, 테이프, 프레임 및 기타 요소의 손상 및 연소 위험을 증가시킵니다.
강철과 비교하여 알루미늄의 또 다른 특징은 용융 시 주조 수축이 두 배나 높다는 것입니다. 용접 풀 재료가 응고됨에 따라 내부 응력이 발생합니다. 응력의 결과로 뜨거운 균열을 포함한 결함이 나타납니다. 이를 형성하려는 경향으로 인해 솔기가 약해집니다.
알루미늄에 용해된 수소가 기공을 담당하여 금속에서 외부로 빠져나가려는 경향이 있습니다. 균열은 알루미늄 합금에서 더 일반적이며 실리콘 함량이 증가하여 금속이 냉각될 때 발생합니다. 합병증을 피하려면 다음을 사용하십시오.
- 강철 용접에 비해 용접 전류가 높습니다.
- 공작물, 반제품, 프레임, 타이어, 로드, 와이어 등의 예열;
- 보호 가스 또는 가스 혼합물.
재료 및 용접 와이어 선택의 특징
용접 재료는 용접 유형에 따라 선택됩니다. 수동 아크 용접을 사용하여 테크니컬 알루미늄을 용접하려면 OZA-1 및 OZANA-1 전극을 사용하십시오. 실루민의 고르지 않은 주물이나 균열이 용접되는 경우 코팅에 염화물 및 불화물염이 포함된 OZA-2 및 OZANA-2 전극을 사용하십시오. 이러한 구성요소는 안정적인 아크를 제공할 뿐만 아니라 산화막 제거도 가능하게 합니다.
알루미늄 및 그 합금의 반자동 용접에는 보호 가스 또는 가스 혼합물이 사용되며 아르곤-아크 용접에는 텅스텐 전극이 사용됩니다. 알루미늄 파이프 및 기타 알루미늄 제품의 용접은 금속의 특성상 일반적으로 엔드투엔드(end-to-end) 방식으로 수행됩니다. 완전히 관통되는 맞대기 조인트를 만들려면 제거 가능한 홈이 있는 스페이서가 필요합니다. 용융 금속과 슬래그가 흘러내립니다.
필러 재료로는 원칙적으로 순수 기술 알루미늄 또는 다음과 같은 알루미늄 합금으로 구성될 수 있는 용접 와이어가 사용됩니다.
- 망간;
- 마그네슘
- 규소;
- 구리.
와이어 금속을 용접하는 경우 알루미늄 합금을 제외하고 부품의 화학적 조성에 따라 선택해야 합니다. 이 상황에서는 와이어에 부품보다 더 많은 마그네슘이 포함되어야 합니다.
알루미늄 와이어는 다소 복잡한 재료로 간주됩니다. 이는 사용 및 보관 모두에 적용됩니다. 밀봉된 패키지를 개봉한 경우, 개봉 후 Al 2 O 3 층의 형성으로 재료의 급속한 산화가 시작되므로 적시에 와이어를 사용하는 것이 좋습니다. 융점이 몇 배나 높아 용접이 어려워집니다.
개봉된 포장으로 보관하면 와이어 품질이 저하됩니다. 와이어가 습한 환경에 노출되면 열화가 진행됩니다. 제품 표면에 형성된 산화알루미늄층을 제거해야 합니다. 양극화로 용접하는 순간 세척 효과가 나타납니다. 용접 직전에 모든 부품 및 요소, 와이어, 파이프, 프레임 등의 향후 용접 장소는 오염 물질로부터 조심스럽게 제거됩니다. 그리스, 먼지 등은 제거됩니다.
알루미늄 용접 방법
알루미늄 합금과 알루미늄의 용접은 여러 가지 방법으로 수행됩니다. 특수 장비와 용접 재료를 사용하여 수행됩니다. 용접 영역은 불활성 가스 또는 플럭스로 보호됩니다. 방법은 다음과 같습니다.
- 불활성 가스 사용 (알루미늄 용접용 특수 전극 - 강철 용접보다 직경이 더 큼)
- 보호 가스를 사용하지 않고 스틱 전극을 사용한 용접(수동);
- 불활성 가스 환경에서 알루미늄을 보다 생산적으로 반자동 용접합니다(용접 중에 와이어가 자동으로 공급됩니다).
알루미늄은 정극성의 직류로는 용접할 수 없습니다. 용접에는 역 극성의 교류 또는 직류가 필요합니다. 음극 스퍼터링이 있으면 결과 산화막이 파괴되며 이는 합금에 필요합니다. 직선 극성에서는 음극 스퍼터링이 발생하지 않으므로 필름은 와이어 및 기타 요소(프레임, 모서리, 시트 등)에 남아 있습니다.
용접을 위한 금속 준비
사용된 방법에 관계없이 파이프 및 기타 구조 요소는 철저한 청소 후에만 수행됩니다. 이는 용접할 가장자리를 준비하는 것이며 이는 높은 용접 결과의 핵심입니다. 이렇게 하려면 프로세스를 시작하기 직전에 다음을 수행해야 합니다.
- 적합한 용제(아세톤, 항공 가솔린, 백유 등)를 사용하여 모든 용접 부품 및 충전재의 먼지 청소 및 탈지;
- 필요한 경우 - 가장자리 절단(최대 4mm 두께의 부품을 용접할 때는 필요하지 않음, 코팅된 전극으로 용접할 경우 - 재료 두께가 20mm를 초과하는 경우에만 절단)
- 필요한 경우 - 플랜징(얇은 시트로 만들어진 요소의 경우)
- 기계적(줄, 금속 브러시, 사포로 가장자리를 청소함) 또는 화학적 방법으로 Al 2 O 3 제거;
- 가벼운 예열로 수분을 제거하는 단계;
- 뜨거운 균열의 가능성을 줄이기 위해 대규모 부품을 예열합니다.
알루미늄의 녹는점이 낮기 때문에 토치의 빠른 이동 속도로 용접을 신속하게 수행해야 합니다. 이렇게 하면 화상을 피할 수 있습니다. 용접을 시작할 때 적절한 예열을 하더라도 모든 제품(와이어, 프레임 등)은 상대적으로 차가운 상태를 유지하므로 최대 전류가 유지됩니다.
다음으로, 열의 일부가 아크 앞으로 이동하여 용접 현장을 예열하므로 전류 강도가 감소합니다. 또한 전류를 줄이지 않으면 열 전선이 부품 끝 부분에 접근하여 갈 곳이 없기 때문에 공정이 더욱 어려워집니다.
알루미늄이나 금속 합금을 용접할 때 용접 끝에 크레이터가 나타납니다. 이는 금속이 높은 열팽창 계수에서 빠르게 경화된다는 사실 때문입니다. 분화구의 오목한 표면은 압축됩니다. 파열되어 용접 이음새를 따라 완제품이 파손될 수 있습니다. 이와 관련하여 분화구를 녹이는 작업이 필요합니다. 그 자리에 돌출부가 형성되어야 합니다. 이 효과는 와이어를 계속 공급하면서 용접이 끝날 때 아크 이동을 반대 방향으로 변경함으로써 얻을 수 있습니다.
알루미늄은 학교 화학 과정의 모든 사람에게 알려진 주기율표의 원소입니다. 대부분의 화합물에서는 3가를 나타내지만 고온에서는 어느 정도 산화됩니다. 다음 중 하나 가장 중요한 화합물은 산화알루미늄입니다..
알루미늄의 주요 특성
알루미늄은 비중 2.7*10 3 kg/m 3 , 밀도 2.7 g/cm 3 의 은빛 금속입니다. 가볍고 플라스틱이며 알루미늄의 열전도율이 180kcal/m*hour*deg(열전도 계수가 표시됨)로 매우 높기 때문에 전기 전도체로 좋습니다. 알루미늄의 열전도율 같은 지표를 초과주철은 5번, 철은 3번.
그 구성으로 인해 이 금속은 쉽게 얇은 시트로 굴리거나 와이어로 끌어올 수 있습니다. 공기와 접촉하면 표면에 산화막(산화알루미늄)이 형성되어 산화로부터 보호하고 높은 부식 방지 특성을 제공합니다.. 이 금속의 박이나 분말과 같은 얇은 알루미늄은 고온으로 가열하면 즉시 연소되어 산화알루미늄이 됩니다.
금속은 특히 공격적인 산에 대한 내성이 없습니다. 예를 들어 황산이나 염산이 묽더라도, 특히 가열하면 용해될 수 있습니다. 그러나 산화막 때문에 묽은 질산이나 농축된 차가운 질산에는 녹지 않습니다. 알칼리 수용액은 금속에 특정 영향을 미칩니다. 산화물 층이 용해되고 이 금속을 음이온의 일부로 포함하는 염인 알루미네이트가 형성됩니다.
알루미늄은 자연계에서 가장 흔한 금속으로 알려져 있지만, 처음으로 순수한 형태로 얻을 수 있었어요 19세기 1925년 덴마크 출신의 물리학자 H. Ørsted. 이 금속은 자연에서 세 번째로 풍부한 원소이며 금속 중에서 선두에 있습니다. 지각에는 8.8%의 알루미늄이 함유되어 있습니다. 운모, 장석, 점토 및 광물의 구성에서 발견되었습니다.
생산 공정은 매우 에너지 집약적이므로 20세기에 우리나라 최초의 대규모 공장이 건설 및 가동되었습니다. 이 금속을 생산하는 주요 원료는 산화알루미늄이다. 이를 얻으려면 알루미늄이나 보크사이트를 함유한 광물에서 불순물을 제거해야 합니다. 다음으로 천연 또는 인공적으로 생산된 빙정석을 전기분해법을 이용하여 1000℃ 바로 아래의 온도에서 녹인다. 그런 다음 금속의 품질을 향상시키는 데 필요한 산화알루미늄 및 관련 물질을 점차적으로 첨가하기 시작합니다. 이 과정에서 산화물이 분해되기 시작하고 알루미늄이 방출됩니다. 생성된 금속의 순도는 99.7% 이상입니다.
이 요소는 호일 및 수저와 같은 식품 생산에 적용되며, 건설 분야에서는 다른 금속과의 합금이 항공, 전기 공학에서는 케이블의 구리 대체재로, 야금, 알루미늄열학 및 기타 산업의 합금 첨가제로 사용됩니다.
금속의 녹는점은 얼마입니까?
금속의 용융 온도는 초기 상태에서 다른 상태로의 전이 과정, 즉 결정화(응고)와 반대되는 과정이지만 그것과 불가분의 관계가 있는 금속의 가열 온도 값입니다.
그래서 녹이려면 금속이 녹는 온도까지 외부에서 가열되고 계속해서 가열되어 상전이경계를 극복하게 됩니다. 요점은 용융 온도 표시기가 금속이 상 평형 상태, 즉 액체와 고체 사이에 있는 온도를 의미한다는 것입니다. 즉, 두 상태에 동시에 존재합니다. 그리고 녹이기 위해서 경계온도 이상으로 가열해야 합니다.과정이 올바른 방향으로 진행되도록 말이죠.
순수한 조성의 경우에만 녹는점은 일정하다고 말할 가치가 있습니다. 금속에 불순물이 포함되어 있으면 상전이 경계가 이동하고 그에 따라 용융 온도가 달라집니다. 이는 불순물이 포함된 조성이 원자가 서로 다르게 상호 작용하는 결정 구조가 다르기 때문입니다. 이 원리에 따라 금속은 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
- 예를 들어 수은, 갈륨과 같은 쉽게 녹는 물질(용융 온도 최대 600°C)
- 중간 정도 녹는 것은 알루미늄과 구리입니다(600-1600°C).
- 내화물 - 몰리브덴, 텅스텐(1600°C 이상).
매개변수를 정확하게 계산하기 위해 합금을 생산할 때와 합금으로 만든 제품을 작동할 때 용융 온도 표시기에 대한 지식이 필요합니다. 이 표시기가 사용 제한을 결정하기 때문입니다. 오래 전에 물리학자들은 편의상 이 데이터를 하나의 테이블로 정리했습니다. 금속과 그 합금 모두에 대한 용융 온도 표가 있습니다.
알루미늄의 녹는점
용융은 액체 상태에서 원하는 품질의 합금을 얻기 위해 일반적으로 특수 용광로에서 금속을 처리하는 과정입니다. 위에서 언급했듯이 알루미늄은 중간 정도의 용융 금속이며 660°C로 가열하면 녹습니다. 금속제품 제조에 녹는 온도가 선택에 영향을 미칩니다용해로 또는 장치이므로 내화 주형 주조에 사용됩니다.
표시된 온도는 순수 알루미늄의 용융 과정을 나타냅니다. 순수한 형태에서는 덜 자주 사용되며 구성에 불순물이 도입되면 융점이 변경됩니다. 알루미늄 합금은 다음과 같이 제조됩니다. 예를 들어 특성을 변경하거나 강도를 높이거나 내열성을 높입니다.. 첨가제로 다음이 사용됩니다.
- 마그네슘
- 규소
- 망간.
불순물의 첨가는 전기전도도의 감소, 부식특성의 저하 또는 개선, 상대밀도의 증가를 수반한다.
일반적으로 금속에 다른 원소를 추가하면 합금의 녹는점이 감소하지만 항상 그런 것은 아닙니다. 예를 들어, 5.7%의 구리를 추가하면 녹는점이 548°C로 감소합니다. 생성된 합금을 두랄루민이라고 하며, 추가로 열 경화됩니다. 그리고 알루미늄-마그네슘 성분은 700 - 750ºС의 온도에서 녹습니다.
녹이는 과정에서 용융 온도의 엄격한 제어가 필요합니다., 기술 테스트 또는 진공 추출을 통해 감지되는 구성 요소의 가스 존재. 알루미늄 합금 생산의 마지막 단계에서 변경됩니다.
알류미늄
알
(라틴 알루미늄에서), 주기율표(B, Al, Ga, In, Tl)의 하위족 IIIA의 화학 원소로, 지각에서 가장 흔한 금속으로, 점토 및 화강암과 같은 수많은 광물에서 발견됩니다. 알루미늄 생산의 주요 원료는 주로 수화된 산화알루미늄 Al2O3·2H2O인 광석인 보크사이트입니다. 알루미늄 생산의 세계 선두는 미국이고, 러시아, 캐나다, 호주가 그 뒤를 따릅니다. 알루미늄은 식품 용기(캔, 실린더, 항아리 등), 가벼운 주방 용품 및 기타 가정 용품 제조에 사용되는 합금 생산의 원료로 가장 잘 알려져 있습니다. 조알루미늄은 1825년에 H. Oersted에 의해 처음 분리되었지만, 1807년에 H. Davy는 점토를 황산으로 처리할 때 알려지지 않은 금속을 발견했습니다. Davy는 화합물에서 금속을 분리할 수 없었지만 이를 알루미늄(라틴 알루멘 - 명반) 및 산화물 - 알루미나(alimina)라고 불렀습니다. 곧 이 금속 이름은 다른 금속의 이름과 유사하게 "알루미늄"으로 변경되어 일반적으로 받아 들여졌습니다.
속성.알루미늄의 놀라운 특성은 가벼움입니다. 알루미늄의 밀도는 강철, 구리, 아연의 밀도보다 약 3배 정도 낮습니다. 순수 알루미늄은 연한 금속이지만 다른 원소와 합금을 형성하여 다양한 유용한 특성을 제공합니다. 열 전도성과 전기 전도성 측면에서 알루미늄은 은과 구리 다음으로 순위가 높습니다. 알루미늄은 반응성이 커서 자연 상태에서는 자연적으로 발생하지 않습니다. 금속 알루미늄은 염산에 빠르게 용해되어 AlCl3 염화물을 형성하고 황산에 더 천천히 용해되어 Al2(SO4)3 황산염을 형성하지만 수은염이 있는 경우에만 질산과 반응합니다. 알칼리와 반응하여 알루미네이트를 형성합니다. 예를 들어 NaOH와 반응하면 NaAlO2를 형성합니다. 알루미늄은 산과 알칼리 모두와 반응하므로 양쪽성 특성을 나타냅니다. 공기 중에서 알루미늄은 내구성이 뛰어난 Al2O3 산화물 보호 필름으로 빠르게 덮여 추가적인 산화를 방지합니다. 따라서 알루미늄은 적당한 가열에도 공기 및 습기가 있는 환경에서 안정적입니다. 산화물의 보호막이 깨지면 공기나 산소 중에서 가열하면 밝은 흰색 불꽃을 내며 연소됩니다. 가열되면 알루미늄은 할로겐, 황, 탄소 및 질소와 활발하게 반응합니다. 용융된 알루미늄은 물과 폭발적으로 반응합니다. 알루미늄의 특성
원자번호 13 원자질량 26.9815 동위원소
마구간 27
불안정 24, 25, 26, 28, 29
녹는점, ° C 660 끓는점, ° C 2467 밀도, g/cm3 2.7 경도(모스) 2.0-2.9 지각 함유량, %(wt.) 8.13 산화 상태 +3
애플리케이션.고대부터 명반은 의약에서 수렴제, 매염제 염색, 가죽 무두질 등에 사용되었습니다. 명반은 종종 알루미늄 및 칼륨(광물 용해석)과 같은 1가 및 3가 금속의 혼합 황산염이라고 합니다. 로마 과학자 플리니우스(1세기 AD)는 자연사에서 명반을 연금술사들이 연구한 소금의 특성에 대해 언급합니다. 이집트인들은 가죽을 태닝하고 약용 목적으로 명반을 처음으로 사용했습니다. 리디아인, 페니키아인, 유대인과 마찬가지로 그들도 인디고와 코치닐과 같은 일부 염료를 명반에 섞거나 담그면 더 잘 보존된다는 것을 알고 있었습니다. 자연적으로 커런덤으로 발견되는 결정질 산화알루미늄은 경도가 높기 때문에 연마제로 사용됩니다. 루비와 사파이어는 불순물로 인해 착색된 커런덤의 변종으로 보석입니다.
알루미늄 금속의 적용.알루미늄은 가장 가벼운 구조용 금속 중 하나입니다(표 참조). 낮은 밀도와 함께 열처리 후 알루미늄에서 얻은 합금은 고강도 및 기타 중요한 기계적 특성으로 구별되므로 알루미늄은 자동차 부품(피스톤 및 크랭크케이스, 항공기 및 자동차 엔진의 블록 및 실린더 헤드, 베어링) 제조에 없어서는 안 될 요소입니다. , 동력전달장치 및 케이싱 동체 등). 알루미늄은 쉽게 인발 및 인발이 가능하여 식품용기 생산에 사용됩니다. 알루미늄의 전기 전도도는 약입니다. 전기 전도성은 구리의 61%이지만, 알루미늄은 밀도가 3배나 낮습니다. 우수한 전도성과 공기 중 높은 내부식성의 조합으로 인해 종종 강철로 강화된 알루미늄 케이블의 사용이 고전압 전력 전송용으로 확대됩니다. 알루미늄은 또한 엔진, 냉각 시스템 및 기타 장치에 사용되는 높은 열전도율로 구별됩니다. 금속은 기계적으로나 전해적으로 쉽게 연마되므로 망원경 반사경 및 유사한 목적으로도 사용됩니다. 알루미늄은 포장재로 널리 사용되며, 다른 포장재 중 재활용 회수율이 가장 높습니다. 알루미늄 재활용품을 회수하면 에너지를 절약할 수 있습니다. 이 경우 소비량이 광석에서 알루미늄을 생산할 때보다 적기 때문입니다. 1981년에 식품 용기 생산에서 회수된 알루미늄의 비율은 53.2%였으며, 1991년에는 62.4%에 도달하여 계속해서 증가하고 있습니다. 알루미늄은 표면에 산화막이 형성되어 부식에 대한 저항력이 뛰어나 지붕재, 외장재, 주광 및 적외선 반사판으로 사용됩니다. 산화 피막의 두께와 접착력을 증가시키는 양극 산화 처리로 알려진 전해 양극 산화를 통해 내식성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 양극산화처리된 표면은 도장이 용이하며 이 방법은 건축용 패널에 자주 사용됩니다.
(금속 부식 참조).
알루미늄의 내부식성은 아름다운 외관과 결합되어 냉동 기술에 널리 사용됩니다. 알루미늄은 강력한 환원제이며 덜 활성인 금속을 분리하는 데 사용되며 철강 및 폭발물 생산 시 항산화제로 사용됩니다. 마무리 작업에는 알루미늄 분말이 사용됩니다. 알루미늄 페인트는 산업 배기 가스 및 배기 가스에 강하므로 금속 구조물, 오일 탱크, 철도 장비 및 기타 구조물의 외관 보호 코팅으로 널리 사용됩니다. 알루미늄 호일은 식품 포장, 요리, 책 장식 덮개, 글자, 전기 축전기 제조에 사용되는 반짝이는 단열재입니다. 알루미늄 분말은 정밀 부품 제조를 위한 분말 야금에 사용되며 로켓 엔진용 고체 연료의 첨가제로도 사용됩니다. 테르밋 혼합물은 강철 레일 용접과 같이 벽이 두꺼운 구조물을 수리하기 위한 용접 재료로 널리 사용됩니다.
(분말 야금 참조).
합금.순수 알루미늄은 부드럽고 연성이 있어 직접적인 기술 용도로는 적합하지 않습니다. Hall-Heroult 공정은 광범위한 경알루미늄 합금을 생산하는 데 사용됩니다(알루미늄 산업 참조). 제1차 세계대전 중 항공학의 필요성은 알루미늄 합금 기술의 집중적인 발전에 기여했습니다. 오늘날 특수합금 분야는 다양한 기술을 활용하여 발전하고 있습니다. 일부 알루미늄 합금은 압연 시트 및 프로파일을 생산하는 데 사용되며 다른 합금은 로드, 파이프를 인발하고 주어진 각도, 복잡한 단면 및 압력 가공을 위한 공작물을 생산하는 데 사용됩니다. 많은 합금은 실온에서 압축, 인발, 인발 및 스탬핑이 가능하지만 다른 합금은 높은 온도에서만 가공될 수 있습니다(합금 참조).
열처리.알루미늄 합금 기술에서 가장 중요한 것은 1911년 A. Wilm이 일부 합금이 노화라고 알려진 특수 열처리의 결과로 기계적 특성을 향상시킨다는 사실을 발견한 것입니다. 이는 구리 및 마그네슘 합금에 대해 처음으로 확립되었으며 그 다음에는 모든 합금에 대해 확립되었습니다. 노화는 두 단계로 진행됩니다. 첫 번째 단계에서는 합금이 알루미늄의 녹는점보다 약간 낮은 온도로 가열되는 반면, 구리와 같은 구성 요소는 고용체를 형성합니다. 급속 담금질 동안 합금 구성 요소는 고용체 상태로 유지됩니다. 두 번째 단계에서는 상대적으로 낮은 열에서 합금의 용해된 성분이 알루미늄 매트릭스에서 매우 미세한 입자로 방출되어 합금의 기계적 특성이 향상됩니다. 그러나 모든 강도 증가 효과가 열처리의 결과인 것은 아닙니다. 그 중 일부는 합금 구성 요소가 고용체 또는 금속간 화합물을 형성한다는 사실로 설명됩니다.
금속 열처리를 참조하십시오.
주조 및 압력 처리.엔진 실린더 블록과 같은 대형 부품의 생산에는 지반 주조(보다 정확하게는 점토-모래 주형)가 사용되며, 소형 부품의 대량 생산에는 사출 성형을 포함한 표준 금형 주조가 사용됩니다. 세라믹, 강철 또는 주철로 만든 주조 금형(영구 금형 주조 또는 다이캐스팅)이 널리 사용됩니다. 일반적인 주조 합금에는 최대 8%의 Cu 또는 최대 13%의 Si가 포함될 수 있습니다. 가장 일반적인 알루미늄 주조 합금에는 Mg, Ni, Fe, Mn 또는 Zn 첨가제가 포함되어 있습니다. 알루미늄의 낮은 융점과 우수한 주조 특성으로 인해 알루미늄 주조가 널리 사용됩니다.
금속 주조를 참조하십시오. 또한 알루미늄 빌렛을 사용하여 열처리 및 가압 처리를 거쳐 우수한 품질을 얻습니다. 이전에는 두랄루민이 널리 사용되었습니다. 알루미늄과 구리 4%의 합금으로 이전에 열 및 기계적 처리를 거쳤습니다. 이제 두랄루민은 구리 외에도 망간, 마그네슘, 실리콘 등을 포함하는 광범위한 고강도 알루미늄 합금입니다. 이 합금의 인장 강도는 최대 414MPa(42.2kg/mm2)에 가깝습니다. 저탄소강의 강도. 아연을 함유한 보다 현대적인 합금은 실온에서 최대 690MPa(70.3kg/mm2)의 인장 강도를 갖습니다. 이러한 합금은 항공기 부품 생산에 사용되며 일부 오래된 구리 함유 합금을 대체할 수 있습니다.
열간 및 냉간 가공된 합금.알루미늄과 그 합금은 냉간 가공과 열간 가공이 가능합니다. 열간 가공 중에 잉곳의 구조가 파괴되어 향상된 특성을 지닌 균질하고 미세한 구조로 변형됩니다. 열간 성형 및 스탬핑을 통해 냉간 가공으로는 생산할 수 없는 얇은 블랭크를 생산할 수 있습니다. 이러한 방식으로 막대, 와이어, 선재, 시트 및 기타 특수 프로파일이 얻어집니다. 냉간 가공은 최종 단계에서 이루어지며 주로 시트, 로드, 와이어 및 파이프를 생산합니다. 냉간 가공은 제품의 강도와 경도를 증가시킵니다. 일반적으로 잉곳의 초기 가공에는 열간 가공이 사용되고, 최종 가공 단계에서는 냉간 가공이 유리합니다.
화학 원소도 참조하세요.
문학
Belyaev A.I. 경금속 야금학. M., 1970 산업용 알루미늄 합금. 엠., 1984
콜리어의 백과사전. - 열린사회. 2000 .
동의어:다른 사전에 "ALUMINUM"이 무엇인지 확인하십시오.
또는 점토(화학 명칭 Al, 원자량 27.04)는 아직 자연 상태에서 자유 상태로 발견되지 않은 금속입니다. 그러나 화합물, 즉 규산염의 형태로 이 원소는 어디에나 널리 퍼져 있습니다. 그것은 암석 덩어리의 일부입니다 ... 브록하우스와 에프론의 백과사전
- (점토) 화학물질 zn. 알; 에. V. = 27.12; 이기다 V. = 2.6; mp 약 700°. 은백색, 부드럽고 울리는 금속; 규산과 결합하여 점토, 장석, 운모의 주성분입니다. 모든 토양에서 발견됩니다. 로 이동... ... 러시아어 외국어 사전
- (기호 Al), 은백색 금속, 주기율표 제3족 원소. 그것은 1827년에 처음으로 순수한 형태로 얻어졌습니다. 지각에서 가장 흔한 금속입니다. 주요 공급원은 보크사이트 광석입니다. 프로세스… … 과학 기술 백과사전
알류미늄- 알루미늄, 알루미늄(화학 기호 A1, 무게 27.1)은 지구 표면에서 가장 흔한 금속이며, O와 실리콘 다음으로 지각의 가장 중요한 구성 요소입니다. A. 자연에서 주로 규산염(규산염)의 형태로 발생합니다.... ... 위대한 의학백과사전
알류미늄- 청백색의 금속으로 특히 가볍다. 연성이 매우 좋아 쉽게 압연, 인발, 단조, 스탬핑, 주조 등을 할 수 있습니다. 다른 부드러운 금속과 마찬가지로 알루미늄도 매우 적합합니다... ... 공식 용어
알류미늄- (알루미늄), Al, 주기율표 III족의 화학 원소, 원자 번호 13, 원자 질량 26.98154; 경금속, 융점 660 °C. 지각의 함량은 중량 기준으로 8.8%입니다. 알루미늄과 그 합금은 다음과 같은 구조 재료로 사용됩니다. 그림 백과사전
알루미늄, 알루미늄 수, 화학 알칼리 금속 점토, 알루미나 베이스, 점토; 녹, 철의 기초뿐만 아니라; 그리고 구리를 태워라. 알루미나이트 수컷 명반과 유사한 화석, 알루미나의 황산수화물. 알루닛 남편. 매우 가까운 화석입니다... ... Dahl의 설명 사전
도가니는 금속을 녹이는 그릇이다. 일반적으로 화성 금속은 도가니에서 녹습니다. 주형으로 주조하거나 정제(불순물로부터 심층 정제)하는 데 필요한 품질 수준에 이미 도달했습니다. 대규모 야금 개발의 일반적인 노선은 용해로에서 직접 조정된 금속을 방출할 때까지 처리 단계 수를 줄이는 것입니다. 그러나 산업에서는 도가니 용해가 여전히 중요한 중요성을 유지하고 있으며 수공예품과 보석류에서는 이것이 지배적입니다.
도가니는 단지 상당히 내열성이 있는 용기가 아닙니다. 화학적 조성과 디자인은 녹는 금속의 종류와 녹는 방식에 부합해야 합니다. 이 기사에서는 자신의 손으로 도가니를 만드는 방법과 집이나 소규모 작업장에서 사용하기 위해 충족해야 하는 조건에 대해 설명합니다. 초보 야금학자의 경우 먼저 금속 제련 공정 자체를 다루어야 합니다. 왜냐하면... 도가니에 대한 요구 사항은 주로 그 조건에 따라 결정됩니다.
녹는 것에 대해 조금
깊은 진공 상태에서 녹는 고순도 금속은 정확히 녹는 온도나 약간 더 높은 온도로 가열될 수 있으며, 일정 시간 동안 그 온도를 유지하여 문자 그대로 몇 개의 원자만 남는 결정체가 녹을 수 있습니다. 그런 다음 금속을 녹는점보다 약간 낮게 냉각할 수 있습니다. 금속은 종자 결정이 없는 과포화 용액처럼 액체로 유지됩니다. 이제 진공 상태에서 화학적으로 절대 불활성인 물질로 만든 주형에 금속을 붓고 그 안에 동일한 금속의 종자 결정이 배치되면 이 기술의 모든 미묘함을 관찰하면 단일을 얻을 수 있습니다. -독특한 특성을 지닌 크리스탈 캐스팅.
아마추어 조건에서는 아쉽게도 진공 용해가 불가능합니다. 금속을 녹이는 도가니를 직접 제대로 만들려면 비활성 화학 가스 환경에서 녹는 여러 가지 특징을 고려해야 합니다. 녹은 금속은 먼저 공기와 상호 작용하여 산화물 형성으로 일부 손실됩니다. 이는 고철 귀금속을 녹일 때 특히 중요합니다. 녹는 온도(섭씨 1060도)에서는 금도 눈에 띄게 산화됩니다. 산화를 어느 정도 보상하기 위해 도가니는 용융물에 대한 환원 환경을 제공해야 하며, 금속이 깨끗한 화염으로 녹는 경우 화학적으로 불활성이어야 합니다(아래 참조).
둘째, 도가니 안의 금속이 주조 주형에 들어갈 때까지 얼지 않고 원래 결정의 잔재물이 주조를 망치지 않고 용융물이 충분한 유동성을 얻도록 도가니 안의 금속이 과열됩니다. 예를 들어 아연의 융점은 440도이고 주조 온도는 600입니다. 알루미늄은 각각 660과 800입니다. 용융 후 금속 과열에는 시간이 걸리기 때문에 용융물의 탈기도 발생하므로 이것이 세 번째입니다. .
회복
야금에서는 원자 탄소 C, 일산화탄소 CO (일산화탄소) 및 수소 H가 환원제로 사용됩니다. 후자는 가장 흔히 우연한 손님입니다. 이 목적을 위해서는 너무 활성이 높으며 금속과 화학 화합물을 대량으로 형성하지 않고 금속에 흡수되어 주조 재료를 손상시킵니다. 예를 들어 실온의 고체 백금은 최대 800부피의 수소를 흡수할 수 있습니다. 수소 대기의 백금 블랭크는 말 그대로 우리 눈앞에서 부풀어 오르고 갈라지고 조각으로 떨어집니다. 수소실에서 꺼내어 가열하면 수소가 다시 방출됩니다.
메모:비슷한 방식으로, 그러나 더 적은 양으로 금속은 다른 가스를 흡수/방출합니다. 질소. 이것이 용융물의 탈기가 필요한 이유입니다. 아래도 참조하십시오.
가스 버너의 화염에 의해 가열될 때 덜 가열된 표면과 접촉할 때 눈에 띄는 비율의 수소 환원이 발생합니다. 금속은 열화되지 않습니다. 흡수된 수소는 나중에 제련 과정에서 방출되어 연소됩니다. 다만, 도가니 재료가 가스를 흡수하기 쉬운 경우에는 녹는 과정에서 갈라지거나 터질 수 있으므로 주의해야 합니다.
같은 이유로 액체(가솔린, 등유, 경유) 버너의 화염에 의해 도가니 속의 금속이 녹으면 CO 감소가 눈에 띕니다. 액체 연료는 가스보다 훨씬 느리게 연소되며, 재연소 영역은 버너 노즐에서 수 cm 확장됩니다. 일산화탄소를 이용한 환원은 금속의 관점에서 가장 깨끗합니다. 금속을 손상시키지 않으며 환원제가 지나치게 많이 함유된 부산물을 생성하지 않습니다. 따라서 CO 환원은 광석에서 금속을 제련할 때 야금학에서 널리 사용되지만 CO에 의해 산화 보상이 완전히 제공되는 도가니로(아래 참조)를 만드는 방법을 아직 아무도 알아내지 못했습니다.
원자 탄소는 산화를 보상할 만큼 에너지가 풍부한 환원제입니다. C를 사용하여 도가니에서 환원 환경을 만드는 것도 어렵지 않습니다. 재료의 조성에 하나 이상의 동소체 변형으로 유리 탄소를 도입하거나 전체 도가니를 내열성 및 기계적으로 충분히 강한 동소체로 만드는 것으로 충분합니다. 씨; 흑연도 그 중 하나입니다. C를 환원시키면 용융물이 침탄될 위험이 있지만, 흑연은 가열될 때 원자 탄소를 거의 방출하지 않습니다. 가스 불꽃으로 흑연 도가니에서 금속을 가열하면 초과 C가 즉시 더 "맛있는"H를 찾고 침탄 위험이 0으로 감소합니다. 그리고 다른 가열 방법(아래 참조)의 경우, 가능한 용융 모드에서 과잉 C가 발생하지 않도록 치수, 도가니 구성 및 재료에 흑연 추가를 선택할 수 있습니다. 이것은 흑연의 매우 귀중한 특성이므로 명심하십시오.
메모:흑연 TKR의 열팽창 계수는 음수이므로 도가니의 열팽창을 크게 보상하고 내구성을 높이며 서비스 수명을 늘립니다. 또한 귀중한 품질.
발췌
따라서 도가니의 용융물을 과열하여 유지해야 하는 이유는 분명합니다. 금속 주조는 완전히 다른 주제이지만 여기서는 용융 유지 시간을 매우 정확하게 관찰해야 한다는 점을 언급할 필요가 있습니다. 예를 들어, 화학적으로 순수한 금속은 실제로 거의 사용되지 않습니다. 금 9999는 매우 빨리 마모됩니다. 예외적으로 아연 도금용 전기 구리와 아연은 깨끗할수록 좋습니다. 가장 자주 그들은 소위를 사용합니다. 공융 합금; 예를 들어 강철은 철과 탄소의 공융체이고, 두랄루민은 여러 성분의 복합 공융체입니다. 용융물이 그대로 방치되면 주물의 공융 구조가 바뀌고 완제품이 손상됩니다. 유지 시간은 청동과 황동의 경우 특히 중요합니다. 도가니의 용해 유격이 눈에 띄게 변하고 더 조용해지면 즉시 주조해야 합니다. A. N. Tolstoy의 "Walking Through Torment"에 등장하는 엔지니어 Telegin이 청동이 닳지 않을까 걱정했던 것을 기억하십니까?
수제 도가니 제조와 관련하여, 노출 중 용융물의 탈기는 이때 도가니가 방출된 가스 기포 및/또는 용융물 자체의 작용으로 인해 상당한 동적 부하를 경험한다는 점에서 중요합니다. 즉, 도가니가 큰 열변형을 견딜 수 있도록 하고, 회복이 필요한 경우에는 작은 양을 견뎌야 합니다. 또한 재료는 기포 터짐으로 인한 충격파와 용융 제트로 인한 충격을 견딜 수 있을 만큼 점성이 있어야 합니다. 수제 흑연 도가니의 낮은 내구성과 신뢰성을 설명하는 것은 바로 이러한 상황입니다(아래 참조).
무엇으로 만들까?
녹는 도가니가 만들어집니다(아래 그림 참조).
- 세라믹 화학적으로 중성;
- 세라믹 흑연;
- 석묵;
- 주철;
- 강철.
이들의 비교 특성은 다음과 같습니다.
- 세라믹 중립 - 샘플을 보존하면서 스크랩 보석을 녹이는 데 사용됩니다. 간접 가열(아래 참조)을 사용하면 금속의 특성이 변하지 않습니다. 직접 할 수도 있지만 조금 복잡하고(아래 참조) 그만한 가치가 있나요? 50g 금 도가니의 가격은 보석상에서 최대 100 루블입니다. 아무런 문제 없이 유도로에서 용해하는 데 적합합니다(아래 참조). 전자기장(EMF)의 에너지를 거의 흡수하지 않습니다. 자원 – 10-30이 녹습니다.
- 세라믹 흑연 – 모든 금속을 녹이는 데 적합합니다. 집에서 한 번에 최대 1.5-2kg. 유도로를 사용하려면 전도성 흑연에 의한 EMF 흡수로 인해 동일한 양의 금속에 대한 출력이 1.5-2배 증가해야 합니다. 직접 하셔도 됩니다. 아래를 참조하세요. 자원 – 최대 50개 이상의 용융물.
- 흑연 - 오래되고 산화된 스크랩 비철 및 귀금속을 녹이는 데 적합합니다. 강력한 회복 환경을 조성하십시오. 흑연 도가니에서 개방형 가스 불꽃으로 은을 녹이면 산화된 금속의 원래 무게를 거의 완전히 복원할 수 있습니다. 직접 할 수는 없습니다. 아래를 참조하세요. 자원 – 100개 이상의 용융물.
- 주철 - 주로 적색 구리를 무산소 구리로 녹이는 데 사용됩니다. 적극적으로 산소를 흡수합니다. 자원은 최대 30개까지 녹고, 비정질 탄소가 주철을 떠나 도가니가 분해됩니다.
- 강철 - 소량의 알루미늄 및 마그네슘 합금과 기타 화학적으로 불활성인 금속을 용융물에 녹이기 위한 저렴한 수제 옵션입니다. 소량의 납을 녹여 낚시 무게 등으로 사용할 수 있습니다.
메모:유도로(아래 참조)에 사용되는 흑연, 주철 및 강철 도가니는 다음과 같은 이유로 완전히 부적합합니다. EMF 에너지를 완전히 흡수합니다.
흑연 도가니에 대하여
흑연 도가니는 거대한 천연 흑연(비싼)으로 만들거나 흑연 분말(저렴하지만 여전히 그리 저렴하지는 않음)을 고온에서 소결하여 만듭니다. 애호가들은 종종 카올린 바인더 등을 사용하여 흑연을 갈아서 "흑연" 도가니를 만들려고 시도하지만 결과적으로 흑연이 아니라 지나치게 흑연화된 세라믹 도가니가 됩니다. 미세하게 분산된 흑연에 의한 원자탄소의 과도한 방출. 아마추어 도가니 용해에 분쇄 흑연을 사용하는 다소 합리적인 방법은 세라믹 중성 도가니용 탁상형 미니 도가니 용광로를 만드는 것입니다(그림 참조).
이 용광로를 조립하기 위한 냉간 용접은 800도 이상의 온도에서 사용해야 합니다. 전기를 잘 전도하는 볼은 한 번 녹는 동안 400도 이상 가열되지 않습니다. 흑연 분말은 도가니 없이는 훨씬 더 가열되지 않지만, 도가니가 그 안으로 눌려지면 도가니 아래에 있는 분말의 압축으로 인해 1000도가 넘는 뜨거운 지점이 됩니다.
금이 녹는다면 녹는 것이 끝나고 용광로가 냉각된 후에 흑연 가루를 부어서 흔든다. 구워집니다. 은과 백동을 녹이기 위해서는 3~5회 녹인 후 분말을 제거하고 흔들어 주면 로가 더 빨리 가열됩니다. 어떤 경우에도 환원 환경을 유지하기 위해 용해 중에는 용광로를 운모 뚜껑으로 덮습니다.
가열 방법
한 번에 150-200g 이상의 금속을 녹여야 하는 경우 도가니 옆에 도가니로를 건설해야 합니다. 그렇지 않으면 용융물의 균질성과 고품질 주조를 달성하기가 매우 어려울 것입니다. 예외적으로 녹는 부분이 적고 쉽게 회수할 수 있는 납은 집에서 한 번에 최대 20-30kg까지 녹일 수 있습니다. 상대적인 예외는 열간 아연 도금을 위한 아연입니다. 용광로 없이 도가니에서 용융되는 용융물의 무게는 최대 2-2.5kg일 수 있지만 용융 표면이 유동층으로 완전히 덮이도록 그 위에 붕사를 뿌려야 합니다. 강철 패스너는 붕사 층을 통해 용융물에 던져집니다.
모든 측면에서 용광로에서 도가니를 가열하는 최적의 방법은 가스를 사용하는 것입니다. 그림 1의 가스 도가니로는 독립적으로 쉽게 만들 수 있지만 다소 복잡한 구조입니다. 가스로에 가장 적합한 도가니는 흑연 세라믹 도가니입니다. 그 재료는 열전도율이 상당히 높습니다. 금속 순도에 대한 요구 사항이 특히 높은 경우 중성 세라믹 도가니를 사용하는 것이 좋습니다. 가용성 금속의 경우 주철이 낮을 때 열을 더 잘 전달하여 연료를 절약합니다. 흑연 도가니는 오래된 산화 금속의 강력한 환원이 필요한 경우에만 가스로에 배치되며, 예를 들어 정련을 위해 땅에서 추출된 은을 녹일 때 침탄 위험이 미미합니다.
저융점 금속의 경우 전기 도가니로, pos. 2; 소위 말하는 것일 수도 있다 ohmic (니크롬 나선에 의한 가열) 또는 유도, 전자기 진동 발생기의 가열, 아래 참조. 세라믹 중성 또는 제한된 범위의 흑연 도가니만이 유도로에 적합합니다.
도가니에 2-2.5kg 이상의 금속이 포함된 경우 안전 규칙에 따라 도가니 퍼니스를 기울일 수 있어야 합니다(항목 3). 바닥에 1kg의 녹은 유출은 이미 큰 재앙입니다. 반대로, 용광로 없이 작은 보석 도가니에 있는 금속을 버너 불꽃으로 직접 가열하는 것이 바람직합니다. 4. 이 경우 도가니는 특수 스프링 그립(pos)을 사용하여 용해 과정 전반에 걸쳐 고정됩니다. 5와 6.
메모:은과 그 합금, 싱커용 납은 도가니 대신 식품 등급의 스테인레스 스틸 스푼을 사용하여 집에서 최대 15-20g까지 녹일 수 있습니다(그림 참조). 오른쪽에. 안전을 위해 숟가락 손잡이 아래에 세로 절단이있는 바이스 턱용 개스킷을 만들어야합니다. 화염은 전적으로 가스입니다. 휘발유는 숟가락을 태울 수 있습니다.
전기 난방
오믹 도가니로는 주로 납이나 주석을 제련하는 데 사용됩니다. 더 많은 내화성 금속의 경우 비경제적인 것으로 판명되었지만 가정용 도가니 전기로에서 한 번에 최대 20kg의 납을 녹일 수 있습니다. 납을 녹이는 전기 도가니를 직접 만드는 방법은 예를 참조하세요. 동영상:
비디오: 납 용해용 전기 도가니
도가니에서 알루미늄을 녹이는 것은 전기 전도성이 높기 때문에 유도를 통해 더 수익성이 높은 것으로 밝혀졌지만 이 트릭은 더 이상 구리에서는 작동하지 않습니다. 온도와 융합 잠열이 훨씬 더 높습니다. 유도 용해 방법을 사용하면 금속이 푸코 맴돌이 전류에 의해 가열되며, 이를 위해 도가니는 전자기 진동 발생기로 구동되는 두꺼운 구리선의 EMF 코일에 배치됩니다. 예를 들어 장신구용으로 소량의 금속을 유도 가열하기 위해 손으로 발전기를 만드는 방법은 다른 재료에 설명되어 있거나 예를 들어 다음을 참조하십시오. 비디오 가이드.
비디오: DIY 유도 가열
녹는 금속의 양이 증가하면 발전기에 필요한 전력이 증가할 뿐만 아니라 최적의 주파수도 감소하여 소위 영향을 미칩니다. 금속의 표면 효과(표피 효과). 100-200g의 알루미늄을 수제 발전기에서 EMF로 녹일 수 있다면 1.5-2kg의 두랄루민 또는 마그네슘 합금을 설치하는 것은 이미 견고한 구조입니다(그림 참조). 오른쪽에. 알루미늄으로 작업하려는 경우 신중하게 생각하십시오. 이와 같은 것을 만들 가치가 있습니까? 소량의 알루미늄 합금을 녹이기 위해 미니 가스 용광로를 사용하는 것이 더 쉽지 않을까요? 예를 참조하세요. 비디오 클립
비디오: 알루미늄 용해용 미니 용광로
도가니 만들기
이제 녹는 도가니를 직접 만들어 볼 차례입니다. 위에서부터 자신의 손으로 도가니를 만드는 것이 합리적이라는 것이 분명합니다.
- 강철;
- 세라믹 중립;
- 세라믹 흑연.
강철 도가니에 대해 특별히 말할 것은 없습니다. 이는 용접 손잡이가 있는 강철 용기일 뿐입니다. 강철 도가니는 저융점 금속을 녹이는 데 사용됩니다. 때로는 품질이 최대 3+인 열간 아연 도금용 아연. 납, 주석, 아연용 강철 도가니는 특정 금속을 녹이는 데에만 적합합니다. 1-2가 녹은 후에는 내부에서 자체적으로 덮여 있습니다.
세라믹 중립
중성 세라믹 도가니를 형성하기 위한 혼합물의 조성은 내화 점토 7부, 잘게 분쇄된 내화 점토 1부(최대 분수까지)입니다.
내화 점토 공장
잘게 분쇄한 샤모트는 중성 도가니와 흑연 도가니를 성형하는 원료의 일부이며 도가니의 품질과 내구성은 여기에 크게 좌우되며, 장인의 방법을 사용하여 샤모트를 분쇄하는 것은 매우 노동 집약적이며 완전히 좋은 품질을 생산하지 못합니다. 재료. 광물 원료용 체인밀의 구조는 그림 1에 나와 있습니다. 오른쪽에. 재질 – 강철. 체인 – 4; 그들은 대략 수평으로 처지도록 십자형으로 매달려 있습니다. 탱크 직경의 1/3만큼. 깨진 내화 점토 벽돌 1개에 대한 체인 대신 옵션은 베어링에서 나온 2-3줌의 볼입니다. 매장에서 구입한 새 체인은 체인보다 비용이 더 많이 들지만 베어링이 파손된 오래된 체인은 매우 적합합니다. 모든 드라이브: 수동, 전기. 체인밀과 볼밀 모두 내화점토를 시멘트처럼 분쇄할 수 있습니다. 특정 분율을 얻기 위해 밀은 더 일찍 중지됩니다. 먼지가 발생하는 것을 방지하기 위해 연삭 중에 탱크 입구를 무언가로 덮습니다. 벽돌을 갈려면 높은 곳에서 단단한 바닥에 벽돌을 떨어뜨린 후 벽돌을 분쇄기에 넣기만 하면 됩니다.
성형재료 준비
완전히 균질해질 때까지(균일한) 마른 점토와 분쇄된 내화 점토를 섞습니다. 이상적인 옵션은 동일한 밀에서 15-20번 스크롤하는 것입니다. 구형이라면 탱크에 공을 던질 필요가 없습니다. 혼합된 덩어리를 꺼내고 약간의 물(1.5-2.5부)을 첨가하고 농도가 균일해질 때까지 손으로 섞습니다. 주먹으로 쥐고 덩어리로 뭉치지만 피부에 달라붙지 않고 손가락 사이에 눌리지 않습니다. . 액체 유리를 추가하고 완전히 균질해질 때까지 저어줍니다. 이는 가장 노동 집약적인 단계입니다.
탈기
세라믹 도가니 혼합물에 기포가 하나만 남아 있으면 가열로 인해 도가니가 터질 수 있습니다. 그러므로 덩어리에서 공기를 빼내야합니다. 이렇게하려면 단단한 바닥에 깨끗한 필름을 깔아 두십시오. 일부 매뉴얼에서 조언하는 것처럼 신문은 필요하지 않습니다. 종이 섬유에서 덩어리가 축적됩니다.
공기를 빼내기 위해 덩어리 전체를 여러 번 강제로 바닥에 던집니다. 실제로 - 거품이 펄럭이는 덩어리에서 튀어나오는 것을 멈춘 후 적어도 10번 이상.
저장
보관을 위해 구타된 덩어리를 밀봉된 뚜껑이 있는 유리 용기에 넣습니다. 플라스틱, 특히 여러 겹의 필름으로 싸면 덩어리가 몇 주 안에 건조되어 복원이 불가능하지만 유리의 경우 서늘한 곳에 6개월 이상 보관됩니다.
용법
생성된 덩어리의 도가니는 아래 설명된 대로 손으로 간단히 조각하거나 파괴 가능한 석고 주형 또는 접을 수 있는 주형으로 성형됩니다. 성형된 도가니는 건조되고, 이 덩어리에 절대적으로 필요한 건조 후 머플로에서 800도 온도에서 1~2시간 동안 어닐링됩니다. 이 온도에서 액체 유리가 녹아서 다른 구성 요소를 단단히 결합합니다. 아래 - 첫 번째 용융 중에 도가니가 붕괴됩니다. 더 높은 – 어닐링 중. 이는 이 기술의 매우 중요한 단점입니다. 하지만 머플로 장비는 저렴하지도 않고 단순하지도 않습니다. 생성된 도가니의 최대 작동 온도는 최대 1600도입니다. 샤모트를 고품질로 분쇄하는 자원 - 최대 30개 용융물.
석묵
모든 금속을 녹이는 흑연 도가니 제조 기술 가열 방법을 사용하는 검은 스크랩은 2006년 저자 A. Ramir의 기사에 잘 설명되어 있습니다(dendrite-steel.narod.ru/stat-ramir-3.htm 참조). A. Ramir는 독학을 한 것으로 보이지만 그에게 더 많은 공로를 인정합니다. 그의 제품은 좋은 산업 디자인과 완전히 일치합니다. 그러나 첫째, 그의 기사는 자신의 삶에 금속을 주조하지 않은 것이 분명한 재작가에 의해 여러 번 다시 작성되었습니다. 둘째, 검색을 통해 항상 찾을 수는 없으며 그림이 무료로 배포되는 것처럼 보이지만 어떤 이유로 다운로드되지 않습니다. 셋째, A. Ramir의 자료에 추가할 내용이 있습니다. 그를 모욕하는 것은 아닙니다. 기술의 법칙 중 하나는 좋은 디자인에는 항상 개선할 부분이 있다는 것입니다. 그러므로 우리는 이 출판물의 주요 요점을 반복하고 보충할 것입니다.
언급된 기사의 도가니 그림은 그림에 나와 있습니다.
녹은 강철의 최대 중량은 kg으로 표시됩니다. 다른 금속에 대해서는 다시 계산해야 합니다. 이 경우의 가장 큰 어려움은 플라스크, 즉 금형의 둥근 껍질을 제조하는 것입니다. 내부 표면은 원추형입니다. 그렇지 않으면 성형 후 완성된 도가니를 제거할 수 없으므로 A. Ramir는 회전된 플라스크를 사용했습니다.
한편, 이러한 형태의 플라스크는 플라스틱 파이프 조각으로 만들 수 있습니다. 하단, 중앙, 상단 3곳에 나사 클램프로 고정되어 있으며, 헤어드라이어로 내부에서 가열됩니다. 클램프를 조이면 표면이 완전히 원뿔형이 아니지만 플라스크가 도가니에서 제거됩니다. 웜 드라이브 클램프(오른쪽 그림 참조) 또는 직접 만든 유사품만 사용하면 됩니다. 다른 클램프를 사용하면 파이프가 변형됩니다. 그것의 플라스크는 도가니에서 떨어질 가능성이 높지만 오래 지속되지 않거나 첫 번째 녹는 동안 깨질 것입니다.
저자가 사용하는 혼합물의 구성은 내화 점토 7부, 도자기 또는 오븐 점토 3부, 흑연 1부입니다. A. Ramir는 또한 흑연을 2부분으로 사용하는 레시피를 제공하지만, 환원력 측면에서 이는 분명히 너무 많은 것이며, 7:3:1 혼합물에서 내화 점토가 부서지면 도가니가 깨질 가능성은 0으로 줄어들 것입니다. 모르타르에서 먼지로 만들거나 분쇄기에서 갈아서 만듭니다(위 참조).
A. Ramir가 조언한 대로 내화 점토 벽돌은 그가 설명한 장인의 방법을 사용하여 분쇄하기 전에만 담가야 합니다. 건조 성분을 지정된 순서(내화점토, 점토, 흑연)로 완전히 균질해질 때까지 혼합하고 위에서 설명한 농도가 될 때까지 계속 저으면서 물과 혼합합니다. 이 덩어리에서 공기를 빼낼 필요가 없습니다. 왜냐하면... 성형 과정에서 공기가 제거됩니다. 혼합물은 보관되지 않으므로 도가니를 만들기 직전에 준비해야 합니다.
도가니의 내부 표면을 형성하려면 단단한 나무(그림의 1-5 위치에 회색으로 채워짐)로 블록을 조각하고 모래로 덮은 다음 표면이 완전히 부드러워질 때까지 가죽으로 그 위를 걷는 것이 가장 좋습니다. . 도가니 바닥을 형성하는 블록 표면 중앙에 막힌 구멍을 뚫고 이쑤시개를 삽입하거나 더 나은 경우 귀 따개에서 둥근 부드러운 플라스틱 막대를 삽입합니다. A. Ramir가 사용한 성냥은 최선의 선택이 아닙니다. 꺼내면 종종 깨지고 결과적으로 제품이 손상됩니다.
메모:도가니를 형성할 때 윤활제를 사용하는 것은 허용되지 않습니다. 윤활제는 재료에 흡수되어 가열로 인해 도가니가 파열됩니다.
틀에 혼합물을 15mm 층으로 채우고, 각 층을 나무 탬퍼로 압축합니다. 이것이 가장 중요한 단계입니다. 혼합물의 거품과 고르지 못한 압축은 허용되지 않습니다. 약 플라스크 상단에 남아 있을 때. 12mm, 혼합물은 중앙에 막대 구멍이있는 이미 회전 된 뚜껑으로 압축됩니다. 2. 매우 단단히 눌러진 뚜껑과 매몰 상자의 상단 가장자리 사이의 간격이 1-1.5mm에 도달할 때까지 혼합물을 1-2mm의 층으로 추가합니다. 3. 간격이 더 크면 혼합물의 일부를 제거할 수 있습니다. 다음으로 뚜껑을 제거하고 펜치를 사용하여 막대를 블록에서 조심스럽게 빼낸 다음 뚜껑을 다시 놓고 금형을 뒤집습니다. 셀프 태핑 나사를 사용하여 블록 바닥에 손잡이를 부착하고 조심스럽게 앞뒤로 돌려 주물에서 빼냅니다.
메모:막대가 블록 바닥에 삽입되지 않으면 주물을 파괴하지 않고 막대를 제거하는 것이 불가능합니다. 블록 아래의 진공은 작동하지 않습니다.
바닥이 편평한(1.2kg) 도가니의 형성에는 고유한 특성이 있습니다. 그냥 꺼낼 수는 없습니다. 따라서 압축된 덩어리가 블록의 평평한 상단으로 올라가면 그 위에 원형 화장지나 여과지가 놓입니다.
이제 막대의 구멍과 도가니 내부 표면의 사소한 결함이 동일한 질량으로 밀봉됩니다. 완전히 매끄러워야 합니다. 그렇지 않으면 용융 중 도가니가 파손될 확률이 상당히 높으므로 결함을 수정한 후 매끄러워야 합니다. 가장 좋은 방법은 화장지를 깔고(4번 항목) 블록을 삽입한 후(5번 항목) 여러 번 돌리는 것입니다.
남은 것은 플라스크를 제거하는 것뿐입니다. 이렇게 하려면 도가니와 도가니를 다시 작업 위치(도가니용)로 돌리고 둥근 나무 블록을 놓고 플라스크를 조심스럽게 조입니다. 5 및 6. 플라스크가 플라스틱인 경우 튀어나온 상단 가장자리가 손가락으로 여러 곳에서 바깥쪽으로 약간 구부러져 있습니다. 아마도 그 이후에는 플라스크가 시계처럼 벗겨질 것입니다.
그리고 마지막으로 완성된 주물을 건조시킵니다. 장비 – 오븐이 있는 주방 스토브. 주물을 베이킹 시트에 거꾸로 놓고 오븐에 넣습니다. 가장 낮은 가스에서 30분 동안 가열한 다음 중간 가스에서 30분(내장 온도계에 따른 온도는 약 150도), 최대 2시간 동안 가열합니다. 그런 다음 불을 끄고 캐스팅을 오븐에 넣어 내일 아침까지 식혀주세요. 건조가 진행되는 동안 오븐을 열지 마세요!
사용하기 전에 도가니에 숨겨진 균열이 있는지 확인해야 합니다. 이렇게 하려면 손가락 끝으로 바닥을 잡고 손톱으로 위에서 아래로 원을 그리며 두드리세요. 노크할 때마다 벨이 울려야 합니다. 어딘가에서 소리가 나지 않으면 결함이므로 녹일 수 없습니다. 이 기술을 사용하여 제조된 도가니에는 어닐링이 필요하지 않습니다. 어디에서나 울립니다. 즉시 녹을 수 있습니다.
무엇 때문에?
"일반 개발을 위한" 가정용 야금에 관심이 있는 독자는 다음과 같은 질문을 가질 수 있습니다. 왜 이 모든 문제가 발생합니까? 비가 내린 후 모든 사람이 숲에서 금속 탐지기를 가지고 돌아다니는 것은 아니며 모든 사람이 집에서 다마스크 강철을 제련하는 데 열중하는 것은 아니며 모든 사람이 수십 그램의 금, 백금 및 팔라듐을 추출할 수 있습니다.
인터넷에서 납괴 가격이 얼마인지 물어봅시다. 그럼 가장 가까운 낚시 가게에서 몇 킬로그램을 낚았나요? 소유자가 확실히 유혹을 받을 수 있도록 절반으로 줄이고 "이득"을 계산해 봅시다.
놀란? 예술적 감각과 잃어버린 왁스 주조 기술이 있다면 더 가파른 곳으로 갈 수 있습니다. 비교를 위한 재료는 청동 스크랩과 그것으로 만든 인형입니다.
그러나 소형 선박용 청동 프로펠러의 경우 상승폭은 더욱 커질 것입니다. 사실, 프로펠러를 만드는 것이 훨씬 더 어렵습니다. 블레이드의 프로파일, 피치 및 구성을 정확하게 유지해야 합니다. 그러나 일반적으로 집에서 금속 도가니를 녹이는 것은 매우 수익성이 높은 사업입니다. 욕망이 있었을 것입니다.
집에서 알루미늄 주조는 매우 저렴하며 가장 중요한 것은 기술을 따르고 몇 가지 중요한 뉘앙스를 아는 것입니다. 물론 이것은 많은 사람들이 배터리 스크랩을 사용하여 시도해 본 진부한 리드 캐스팅이 아닙니다.
알루미늄의 녹는점은 두 배나 높고 평균 섭씨 660도에 달합니다. 이는 사용된 금속의 순도에 따라 달라지므로 불 위에서 알루미늄을 완전히 녹일 수는 없습니다.
알루미늄이 녹기 시작하는 온도로 만드는 방법은 무엇입니까? 예를 들어 석탄이나 코크스를 사용하는 등 다양한 방법으로 이를 수행할 수 있지만 이 경우 단조 벨로우즈에 공기를 공급하지 않고는 불가능하므로 화염 온도가 높아집니다.
집에서 만든 용광로, 머플 용광로 또는 아세틸렌 토치에 설치된 천연가스 버너를 사용할 수 있습니다. 선택은 귀하의 몫입니다.
알루미늄 주조의 기술 과정은 다음과 같습니다.
- 원료를 세척하고 다양한 불순물을 제거한 다음 원하는 "부분"으로 분쇄하고 녹입니다(예를 들어 팬을 사용하여 작업 영역에서 연소 생성물을 제거하는 데 주의를 기울입니다).
- 금속이 유동성이 되면 슬래그를 제거하고 알루미늄을 준비된 주형에 붓습니다. 불필요한 강철 용기이거나 설화석고 또는 석고로 만든 특수 형태일 수 있으며, 후자의 경우 부어진 금속이 냉각된 후 파손됩니다. 미래 부품 자체는 발포 플라스틱 또는 파라핀으로 만들어진 다음 석고로 덮여 있습니다. 용융된 알루미늄은 "공백"을 태워서 그 양을 반복합니다.
작업장 바닥에 가장 적합한 재료는 강판으로, 실수로 용융 알루미늄을 흘리거나 튀는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.
말하자면, "단편" 방식(원료의 무게는 0.15kg 이하)으로 작은 제품을 주조하려면 다음 기술을 시도해 볼 수 있습니다.
- 작은 빈 주석 병을 가져다가 준비된 알루미늄 조각을 그 안에 넣으십시오.
- 이 병은 일종의 보온병을 얻기 위해 더 큰 병 (스탠드 위)에 삽입됩니다. 병의 표면이 닿아서는 안되며 간격은 최대 1cm 여야합니다.
- 버너 불꽃을 공급하기 위해 더 큰 캔의 바닥에 입구 구멍(직경 수 센티미터)이 형성됩니다. 항아리의 상단은 연소된 가스를 제거하기 위해 조절 가능한 구멍이 있는 세라믹 뚜껑으로 덮여 있습니다.
- 불꽃이 큰 병 안으로 들어가서 작은 병에 있는 찌꺼기를 녹이도록 버너를 배치하세요. 이 방법으로 캔을 한 번만 가열할 수 있습니다.
반복적으로 사용하려면 용융 알루미늄을 붓는 홈이 있는 도가니를 만들어야 합니다.
일반적인 실수:
- 금형의 가열이 충분하지 않으면 알루미늄이 금형의 "차가운" 표면에서 더 빨리 냉각되기 때문에 불균일하고 불균일하게 경화될 수 있습니다.
- 석고와 폼 형태에는 수분이 많습니다. 증발하면 공동과 껍질이 형성되므로 공작물이 완전히 건조됩니다.
- 단순히 금형을 완전히 채우지 못할 때 금형에 금속을 천천히 붓는 경우 알루미늄을 더 강하게 가열하여 금형에 더 빨리 부어야합니다.
- 주물을 물로 냉각시키는 것. 예, 가능한 한 빨리 노력의 결실을 감상하고 싶지만 이렇게 하면 금속에 눈에 보이지 않는 균열이 생겨 부품을 가공할 때 부품이 파손될 수 있습니다.
오늘은 집에서 간단하게 소형 용해로를 이용해 알루미늄 캔을 녹이는 방법을 살펴보겠습니다. 이번에 우리는 하이테크 뒷마당과 탄산음료 또는 맥주 캔이 담긴 양동이를 사용하고 있습니다. 알루미늄이나 캔으로 공예품을 만들려면 먼저 이미 만든 것과 큰 연탄 봉지를 구하는 것부터 시작하겠습니다. 그들은 일반적으로 바베큐에 사용됩니다. 여러 개의 석탄을 제련소 바닥에 분배할 때 강철 소화기로 만든 도가니를 추가할 수 있습니다.
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도가니를 석탄 층 위에 놓으면 석탄이 더 빨리 녹습니다. 이제 공기 공급 구멍을 통해 강철 튜브를 연결합니다. 이렇게 하면 녹을 만큼 충분한 온도가 제공되지만 여전히 내부에 공기를 유입할 방법을 찾아야 합니다. 어느 상점에서나 구입할 수 있는 가정용 헤어드라이어가 이에 적합합니다.
한쪽에는 강철 튜브를 부착하고 다른 한쪽에는 헤어드라이어를 더 쉽게 분리할 수 있도록 3cm 커플링 2개를 사용하여 헤어드라이어를 PVC 파이프 조각에 연결해 보겠습니다. 전체 구조는 분해가 매우 쉽고 20리터 버킷에 넣을 수 있습니다.
송풍기가 직각으로 되어 있어서 흔들리지 않도록 세워두어도 아프지 않습니다. 이렇게 하면 벽을 그대로 유지하고 제련소의 서비스 수명을 크게 늘릴 수 있습니다. 이제 제련소가 준비되었으니 석탄을 맨 위까지 채워보겠습니다. 프로판 토치를 사용하면 모든 것을 매우 빠르게 가열할 수 있습니다. 석탄이 타고 있으니 헤어드라이어를 약하게 켜고 석탄에 산소를 불어넣어 모든 것을 가열해 봅시다. 보시다시피 저희가 만든 뚜껑이 열을 머금고 있어서 온도가 올라갑니다. 도가니와 뚜껑 중앙의 구멍이 정밀하게 조정되어 있습니다.
이제 녹이기 위해 준비된 알루미늄 캔과 강철 집게를 가져 갑시다. 10분 후 제련기는 매우 뜨겁습니다. 강철 도가니가 주황색으로 빛나는 것을 볼 수 있는데, 이는 모든 것이 준비되었음을 의미합니다. 도가니의 직경은 8cm이므로 음료 캔을 녹이는 데 적합하며 섭씨 500도 이상의 온도에서는 단 몇 초 만에 녹습니다. 제련소의 힘을 최대로 끌어 올려 모든 것을 최대한 빨리 녹이도록 합시다. 장치의 생산성은 분당 평균 10-12 캔입니다.
좋은 점은 캔이 소다 잔여물과 함께 더러워지고 칠해질 수 있다는 것입니다. 어쨌든 우리가 곧 보게 되겠지만 소형 제련소는 모든 것을 흡수하여 순수한 액체 알루미늄을 생산합니다. 경험에 따르면 35~45개의 캔으로 450g의 알루미늄을 생산할 수 있습니다. 병을 먼저 부수면 뚜껑을 열 필요도 없습니다. 즉, 녹는 동안 산화되는 금속의 양이 훨씬 적습니다. 캔 50개를 녹이고 나면 도가니가 가득 차는데, 안에는 필요 없을 만큼의 폐기물이 많이 들어있습니다.
알루미늄을 단열하는 좋은 방법은 강철 형태를 사용하는 것입니다. 시작하려면 도가니를 조심스럽게 제거하고 강철 집게로 단단히 잡으십시오. 그런 다음 용융물을 강철 주형에 아주 천천히 붓습니다. 보시다시피, 슬래그는 그늘에 남아 있거나 거의 필터처럼 작용하여 고체 입자가 빠져나가는 것을 방지합니다. 필요한 것을 분리한 후 도가니를 시멘트 조각에 두드려 슬래그를 제거할 수 있습니다. 도가니를 청소한 후에는 즉시 다시 사용할 수 있습니다.
재미를 위해 몇 개의 캔을 더 녹여 새로운 머핀 통을 채웠습니다. 목표는 바에 아름답고 특이한 외관을 제공하는 것입니다. 형태는 강철로 만들어졌지만 가끔 불이 터지기도 한다. 그러면 붙지 않는 코팅이 태워집니다. 그러나 이것은 처음에만 발생합니다. 몇 분 후 잉곳이 굳기 시작하지만 여전히 너무 뜨거워서 종이에 즉시 불이 붙습니다. 더위를 식힐 수 있는 물통을 준비하는 것이 좋습니다. 찬물에 던진 주괴는 즉시 끓을 만큼 여전히 뜨겁지만, 약 10초가 지나면 식어 이미 손에 닿을 수 있습니다.
작은 주괴를 만들려면 미니 머핀 틀을 사용하세요. 결과는 아주 귀여운 작은 컵케이크였습니다. 잉곳의 목적은 무언가를 하고 싶을 때 순금속을 준비하는 것입니다. 이제 필요한 경우 깨끗한 도가니에 주괴 몇 개를 넣기만 하면 됩니다. 이 구성을 사용하면 잉곳이 5~10분 안에 녹습니다. 잉곳을 사용할 때 산화알루미늄의 얇은 막을 제외하고는 슬래그를 제거할 필요가 없습니다. 이는 도가니가 주조 준비가 된 액체 알루미늄으로 가득 차 있음을 의미합니다.
알루미늄을 모래에 부어 특수 주형을 만들어 연소시켜 900g의 액체 금속을 흡수합시다. 10분 후에는 금속이 펜치로 잡을 수 있을 만큼 단단해집니다. 우리는 틀을 깨고 주물을 꺼낼 수 있습니다. 기사 시작 부분의 링크에서 검이 어떻게 주조되었는지 더 자세히 볼 수 있습니다.
작업이 완료되면 모든 장비를 20리터 버킷에 편리하게 담을 수 있으며, 용광로가 식으면 손잡이를 잡고 쉽게 재를 털어낼 수 있습니다. 청소도 빠르고, 화분을 안에 넣으면 용해로가 장식으로 변신합니다.
자, 이제 집에서 빈 음료수 캔을 반짝이는 금속 머핀으로 바꾸는 방법을 알게 되셨습니다. 당신은 단순히 그들을 자랑스러워하고 존경할 수도 있고, 마음에 떠오르는 모든 것을 캐스팅하는 데 사용할 수도 있습니다.