Плавка металла требует определенных условий, при которых расплав будет подвергаться минимальному окислению и засорению сторонними примесями. Для этой цели обычно используют специализированные тигли.
Первые упоминания о тигельной плавке датируются XI веком. Технология плавки в тигле появилась в Иране. Тигельная плавка использовалась для получения булатной оружейной стали.
Тигель – специальная емкость из огнеупорного или жаростойкого материала. Тигельная плавка металла позволяет хорошо дегазировать расплав и разрушить кристаллическую решетку на атомарном уровне.
В обзоре пойдет речь о том, как выбрать тигель.
- Сфера применение тигля
- Разновидности тигля
- Материал изготовления тигля
- Как изготовить керамический тигель
Сфера применение тигля
Тигли используются на различных этапах технологического процесса получения чистых металлических отливок, различных заготовок и металлоизделий. Тигли применяются в следующих случаях:
КАК ПОДГОТОВИТЬ ТИГЕЛЬ ДЛЯ ПЛАВКИ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА мастер класс от #AlexKash
- Расплав чистых металлов перед отливкой
- Проведение окислительно-восстановительных реакций
- Отжиг и отпуск металлоизделий
- Получение формованных металлических отливок в тигле-форме
Тигли для плавки металла нашли широкое применение в ювелирном деле. Благодаря огнеупорным формам можно осуществлять расплав лома драгоценных металлов с минимальными потерями на окисление.
Тигли применимы при выплавке изделий из: стали, чугуна, меди, алюминия, золота, серебра, свинца, сурьмы, цинка и многих других металлов и сплавов.
Разумеется, тигли используются не только для плавки и получения металлоизделий. Существует специальная серия тиглей для химической обработки металлов кислотами и прочими реагентами. Дополнительно различают тигли для выращивания технических, полудрагоценных и драгоценных кристаллов.
Какие виды тиглей существуют.
Разновидности тигля
Существует широчайшее разнообразие тиглей. Емкости могут различаться между собой:
При выборе тигля для плавки металла следует учесть все вышеперечисленные факторы. При неправильном подборе материала или формы чаши металлическая отливка может получить дефекты и загрязниться на химическом уровне.
Нередко страдает и сама долговечность тигля.
Материал изготовления тигля
Наиболее широкое распространение получили следующие варианты тиглей:
Каждая из разновидностей тигля применима в определенных условиях и при использовании определенных металлов.
Как выбрать тигель из керамики.
- Керамика – такие тигли отличаются хорошими огнеупорными свойствами. Керамическая форма легко выдерживает нагрев свыше 2000 С.
Ключевой особенностью керамики является возможность использования таких тиглей в индукционной печи. Керамика не взаимодействует с электромагнитной силой, что обеспечивает плавке высокий уровень КПД.
Керамические тигли часто используются для плавки лома драгоценных металлов. Возможность косвенного нагрева, без прямого контакта с нагревательным элементом, позволяет расплаву сохранять изначальную пробу, какой обладал лом драгметалла.
Керамика является абсолютно инертной по отношению к металлам. Расплав остается чистым, без дополнительных примесей.
Конечно, в керамических тиглях для плавки металла не обошлось без существенных недостатков. Дело в том, что такие формы являются весьма хрупкими. В процессе плавки металлический расплав может повредить стенки тигля.
Керамические формы обычно рассчитываются на 10-30 плавок. После этого керамический тигель требует замены.
Какие еще виды тиглей существуют.
- Разновидностью керамики является керамо-графит. Керамические тигли с добавлением графита обладают более высокой прочностью. В таких формах можно плавить практически любые металлы и сплавы.
Керамический графитовый тигель допустимо использовать в индукционной печи. Но в этом случае придется заметно увеличить мощность нагрева. Ведь графит проводит ток, а значит форма будет взаимодействовать с электромагнитными силами.
Как правило, мощность нагрева индукционной печи приходится увеличивать в 2 раза, по сравнению с простым керамическим тиглем для плавки металла.
Формы из керамики с добавлением графита хороши тем, что в них можно плавить как чугун, так и сталь. Входящий в состав тигля графит выступает в качестве восстановителя окисленного металла.
Как и в случае с инертной керамикой, керамо-графит является хрупким. С ним нужно крайне аккуратно обращаться.
- Графит – такие тигли получили широкое распространение при плавке лома как цветных, так и драгоценных металлов.
Графитовые тигли хорошо совместимы с плавкой при помощи прямого нагрева. Данный метод плавки идеально подходит для лома старого серебра. Газ и графит позволяют серебру полностью восстановить окислы, что увеличивает массовый выход драгметалла.
Если керамику или керамо-графит можно изготовить в домашних условиях, то графитовые тигли создаются лишь в заводских условиях.
Графитовые тигли для плавки металла демонстрируют неплохую долговечность. Рабочего ресурса такого тигля обычно хватает на 100 плавок, а в некоторых случаях и более того.
- Чугун – такие тигли отлично подходят для плавки меди. В чугунном тигле можно получить высококачественную бескислородную медь. Чугун из формы хорошо поглощает кислород.
Чугунные тигли физически не рассчитаны на большое количество плавок. В среднем такие формы используются до 30 раз. После этого чугунные стенки формы практически полностью утрачивают атомарный углерод.
Как выбрать тигель из стали.
- Сталь – такие тигли рассчитаны на плавку алюминиевых и магниевых сплавов. Стальные формы весьма долговечны и достаточно просты в изготовлении.
Как изготовить керамический тигель
Многие сталевары смотрят в сторону керамических тиглей для плавки металла. Особенно актуальна керамика в тех случаях, когда нужно плавить драгоценные металлы: золото, серебро, палладий и пр.
Разумеется, керамические инертные тигли продаются в любом специализированном магазине, да и стоят они весьма недорого. Но иной раз универсальные формы не подходят для плавки, так как изделию нужно придать определенный профиль.
В данном случае следует изготовить тигле-форму.
В основе керамического тигля находятся следующие компоненты:
- Шамотная глина (7 частей)
- Вода (2 части)
- Жидкое стекло (10 столовых ложек на 1 кг смеси)
Шамотную глину обычно берут из шамотного кирпича. В данном случае шамот следует подвергнуть тонкому помолу. Чем тоньше помол шамота, тем на больше плавок хватит тигля.
При серийном изготовлении тиглей для плавки металла нередко используют шариковую дробильную машину. Специализированное оборудование дает возможность превратить шамот в пыль.
- Этап замеса – шамот смешивают с водой. Консистенция должна получиться такой, чтобы ком смоченного шамота не распадался, но и не продавливался сквозь пальцы.
Далее в шамотную консистенцию вводится жидкое стекло. Замешать шамот нужно до однородного состояния. Данный этап замеса является весьма трудоемким. Будет хорошо, если вымешивать раствор в специальной месильной машинке или хотя бы при помощи кухонного блендера.
- Этап отбивания – следующим шагом после замеса является извлечение из консистенции воздуха. Дело в том, что если в стенках формы окажется хотя бы 1 пузырек воздуха, то тигель лопнет уже на первой плавке.
Отбивать шамотную массу просто. Нужно слепить шар, который будет помещаться в ладони. Далее шар просто бросается на твердую поверхность. Поверхность лучше застелить полиэтиленовой пленкой.
Отбивать следует интенсивно и длительно. Массу без воздуха определяют по гладкой влажной поверхности.
- Этап настаивания – после извлечения из консистенции воздуха шамотную смесь нужно выдержать в прохладном месте. Обычно массу помещают в стеклянную закрывающуюся крышкой емкость.
В процессе настаивания масса становится еще более однородной.
- Формование тигля – из сырой массы делают форму будущего тигля для плавки металла. Для формования массы обычно используют пластиковую емкость и груз с обтекаемой конструкцией. Груз должен быть меньше по размеру, чем основная емкость.
Шамотную смесь равномерно распределяют по емкости и придавливают сверху сферическим грузом. Внутреннюю поверхность тигля можно доработать вручную, при помощи скребка и прочих инструментов.
В этом случае можно изготовить уникальную форму, которая даст возможность получить полностью сформованное металлоизделие.
Некоторые мастера отдают предпочтение ручной лепке. Керамические тигли лепятся по такой же технологии, как и кувшины.
- Этап сушки — сырой керамический тигель нужно хорошо высушить. Обычно сушка производится просто в теплом сухом помещении. Можно сушить и на открытом воздухе, если на улице теплая сухая погода.
- Обжиг – данный этап изготовления керамического тигля является завершающим. Для обжига потребуется муфельная печь.
Температура отжига керамического тигля для плавки металла должна находиться в пределах 800 С. Именно при такой температуре жидкое стекло набирает свои эталонные свойства. В данном случае стекло спекается, превращаясь с шамотом в огнеупорную керамику повышенной прочности.
Источник: plavitmetall.ru
Самодельный тигель для плавки цветных металлов
Доброго времени суток уважаемые читатели. Решил заменить старый тигель на на тигель большей ёмкости. Сделал его из металлолома, а именно корпус от стартера газ 52 и шестерни распредвала класики.
От стартера понадобится цилиндрическая часть где был расположен статор, крепления обмотки выжег сваркой. Толщина стенок получившегося цилиндра 5,2мм. Все лишние отверстия завариваем с проваром в несколько раз. Наличие раковин в тигле не желательно. Думал из чего сделать дно (вариаций было много), на глаза попалась шестерня распредвала класики, примерил всё идеально подходит.
Дно обваривал по гругу 2 раза снаружи и 2 раза внутри.
Литик сделал из полосы 2см. Предварительно согнул полосу по месту, подточил и преварил.
Соответственно привариваем ручку под крюк и гайку чтоб наклонить тигель. Изделие набираем водой и кипятим на огне чтоб проверить наличие течи.
P.s. Стартер можно взять и от старой классики (обычный не редукторный), диаметр такой же.
2 января 2017 Метки: другое
Источник: www.drive2.ru
Тигель собственными руками
Для плавления металлов применяют специализированные термоустойчивые чаши, называющиеся тиглями. Они пользуются высокой популярностью в ювелирных мастерских, лабораториях и металлургии. Однако для настоящего процесса недостаточно обзавестись простым предметом с термоустойчивой поверхностью, ведь для различного железа требуется своё изделие, которое обязано подходить химическому составу и подходить под определенный режим температур. Также в данных объектах делают готовый сплав, которому осталось дать правильную форму.
Часто бывает, что аналогичные устройства могут потребоваться в индивидуальном деле, однако их покупка – не дешевое удовольствие. По этому тигель собственными руками сделать выгоднее — можно сэкономив большую часть бюджета.Да, процедура востребует особых навыков и терпения, но в конце концов выйдет сосуд, не уступающий фабричным аналогам. Ещё важно определиться с типами переплавляемых объектов, чтобы сделать подходящую чашу. Если предполагается работать с самыми разными металлами, рекомендуется создавать несколько изделий.
Подбор материала
Тут большую роль играют жаропрочные составляющие, к которым относятся:
- Керамика – усредненный вариант, прекрасно подходящий для личной эксплуатации. В этой посуде не происходит реакций, способных скорректировать структуру металла, и она замечательно подойдет для кобальта, хрома и палладия.
- Глина – вещество, которое используется в изготовлении тиглей для ювелиров. Эта составная часть обладает высокой огнеустойчивостью и может выдержать до +1600 °C. Если человек желает создавать украшения в своем помещении, однако не знает из чего произвести посуду для переплавки, то такой вариант считается однозначно оптимальным.
- Графит прекрасно подходит для плавления оцинкованных и латунных сплавов, а ключевым его преимуществом считается долговечность. Что же касается рабочей температуры, то она не должна быть больше +800 °C.
- Чугун. Тигли из данного вещества редко встречаются, и относятся к недорогим категориям. Ещё у выделок подобного рода будут минусы в виде быстрого окисления, невысокого сопротивления жару и быстрой выработке (до 30 плавок).
Лучшие недорогие пылесосы — Рейтинг 2018
Разновидности самодельных тигелей
В виде замены можно взять на вооружение электротигель, который выполняется собственными руками без большого труда. Он имеет пару спектров применения, но основной из них – переплавка золота.
Общие этапы изготовления
Для начала готовится сырьё, и здесь всё зависит от модели грядущего резервуара. Брать элементы лучше с запасом, ведь первая вещь навряд ли выйдет. Также, для безопасности, следует заниматься производством в дали от открытого огня, и подбирать отлично проветриваемое помещение.
Безопаснее делать работу в гараже или специализированной пристройке.
Вторым шагом идёт перемешивание материалов и придание отливке нужных показателей. Под эти цели используют гипсовые формочки. Создать формы не требует большого труда, и такую информацию не сложно отыскать в сети интернет. После гомогенной материей обклеивают наружную часть макета, формируя грядущий рукодельный жаропрочный тигель. Ещё ему важно дать требуемую глубину и толщину.
Глиняный тигель в процессе сушки
И последним воздействием идёт процесс сушки: заготовка ложится в коробку из картона и укрывается крышкой. Это даст возможность отливке высохнуть, и удалит из неё ненужную воду. Порой может понадобится термообработка, впрочем, серьезный пункт – контроль температуры отжига, и защита кожи лица и рук. Если будет чрезмерно крепкий жар, то предмет лопнет, и есть шанс получения сильных ожогов. Детальную инструкцию о том, как выполнить тигель самому и дома будет рассказано в следующих главах.
Изготовление глиняного тигля
Тут вряд ли можно обойтись без глины шамотного типа, которая продаётся в любом магазине строительных материалов. Она очень хорошо переносит экстремальное термическое влияние, стоит дёшево и трудностей с её поиском навряд ли появится. В любом случае можно сделать тигель из дроблёного огнеупорного кирпича. Также нужно будет купить жидкое стекло, и все составляющие перемешать для гомогенной основы. Пропорции смотрятся приблизительно так:
- 7 единиц глины;
- 3 единицы шамота;
- 10 ложек стекла жидкого.
Герметик бортов для бескамерных шин виды, особенности, правила применения
Все добавляют компоненты пошагово: глина одновременно с шамотом перемешиваются до гомогенной консистенции, и к ним понемногу доливается вода. Главная цель – создать смесь, которая не будет липнуть к рукам. Когда получена требуемая консистенция добавляется стекло, и все тщательно смешивается. Здесь основное довести объект до состояния, когда поверхность перестанет трескаться. Смесь готова, а для хранения советуется воспользоваться уплотненным целлофаном, или обмотать её в 7-10 слоёв плёнки.
Перед лепкой нужно будет удалить останки воздуха, ударив субстанцию около 8-12 раз о твёрдую поверхность.
Смешанный материал наноситься вовнутрь макета, возникают его глубина и толщина. Днище лучше создать полукруглым, что даст лучший эффект при будущей плавке металлических стружек. Также субстанцию необходимо плотно прижимать к макету, чтобы между плоскостями не образовывался воздух, а для лучшего удобства рекомендуется мочить руки водой.
После резервуар отправляется на сушку: кладется в тару из картона или пластика, и помещается в сухое место. Пары часов хватит, с целью удаления останки влаги. Также изделие чуть-чуть осядет, и его будет просто убрать из формочки.
Жаростойкого сосуда из огнеупорного кирпича хватит на продолжительное время применения, впрочем, последним пунктом создания должна идти процедура обжига в печи и при Т=800 °С. И вещь можно использовать по собственному назначению. Для комфорта эксплуатации понадобиться тигельная печь, которая выполняется собственными руками.
Для легкого монтажа можно сварить конструкцию из нескольких труб, чтобы вышел цилиндр. В большинстве случаев его прикрепляют на 2-ух параллельных стойках, чтобы он не касался земли. И здесь принимается во внимание толщина стенок (минимум 5 мм.) и стойкость изделия (оно обязан просто переносить Т=1600 °С и более).
Как выполнить графитовый тигель
Ёмкость данной категории имеет очень много плюсов:
- невысокая вся масса;
- сопротивляемость горячим сплавам;
- неплохие показатели теплопроводимости;
- с увеличением температуры возрастает крепость.
Лучший ноутбук xiaomi 2019 года — 8 ТОП рейтинг лучших
Если идти лёгким путём, то можно взять графитовый стержень, и тигель фактически готов. Остаётся лишь приделать днище.
Графитовые тигели разных размеров
Если нужной трубки не найдётся, все можно выполнить с помощью 2-ух формочек разного размера, которые ставятся одна в одну, а свободное место даст возможность дать необходимые размеры. Сначала необходимо засыпать мертель в свободную тару, и жалеть его не следует. А дело все в том, что порошок будет трамбоваться и оседать. Дальше добавляется жидкое стекло (около 15 мл.) и все тщательно смешивается. Смешанную массу рекомендуется поместить в большой контейнер формы цилиндра (можно применять выполненный из пластика стакан) а небольшим продавить отверстие, оставив днище довольно толстым.
В конце концов выйдет сосуд, которому даётся время на высыхание. В данном случае также потребуется термообработка, благодаря которой удалятся остатки жидкости. Если все действия прошли правильно, то будет качественный графитовый тигель, изготовленный собственными руками.