Художественное литье из бронзы — один из старинных способов обработки металла, о чем говорит большое количество украшений, найденных при раскопках и датированных веками до нашей эры. Бронза отличается малой усадкой, небольшой текучестью и высокими литейными свойствами.
Уже в давние времена люди могли изготавливать из металла украшения небывалой красоты для своего дома и себя. Со временем технологии художественного литья металлов совершенствовались и развивались, а методы обработки бронзы становились интереснее и глубже Даже несмотря на то, что мода на материалы часто менялась, художественное и высококачественное литье из бронзы оставались популярными во все века, а такие старинные технологии, как бронзовое литье в разовые формы из песка, используют даже сегодня.
Особенности процесса литья из бронзы
Созданная древними мастерами технология литья бронзы в земляные формы применяется и сегодня, но в достаточно редких случаях, когда нужно получить единичные изделия. Более часто используется технология литья ХТС — с использованием холодно-твердеющих смесей на основе кварцевого песка, полимерных смол и специальных отвердителей. Так же востребовано литье бронзы в ПГС (песчано-глинистые формы) и в кокиль (разъемные стальные многоразовые формы). Эти технологии позволяет получить большое количество отливок высокого качества, почти не требующих дополнительной механической обработки. Недостатком всех вышеперечисленных методов является наличие не большой пористости в бронзовых отливках – мелких внутренних газовых образований в застывшем металле (газовых раковин). Образуется пористость в результате выхода газов при формировании отливки.
Литье бронзы. Нюансы технологии
Бронза занимает особое место в истории развития человечества. Недаром период длиной в несколько веков (с середины 3-го до середины 1-го тысячелетия до нашей эры) называется Бронзовым веком. Художественное литье из бронзы стало основным методом обработки этого сплава наряду с ковкой.
По свойствам сплава различают бронзу с включением в состав олова, и бронзовый сплав без олова. Температура плавления при литейном производстве для таких составов различна:
— для бронзового сплава, содержащего олово, температура плавления не должна превышать 900 градусов по Цельсию,
— а температура плавления металла без олова доходит до 1100 градусов.
Усадка бронзового сплава при выплавке составляет от 1,5 до 25 процентов, поэтому это стоит учитывать при изготовлении формы для литья, форма должна быть на 1,5-2,5 процента больше необходимого размера отливки. Бронзовое литье в зависимости от форм и способа изготовления отливки бывает разных типов:
- В одноразовые, многоразовые формы;
- Литье бронзы по выплавляемым моделям;
- В кокили и пресс-формы.
Бронзовый сплав при выплавке и расплавлении склонен к высокому впитыванию газов, а также быстрой окисляемости. Окислы и газы, попадая в расплавленный металл, меняют качество получаемой отливки в худшую сторону, появляются раковины и шероховатости, а вкрапления пленок из окислов делает отливку более хрупкой.
Поэтому в процессе отливания бронзы используют флюсы. Они способствует дегазации расплава, защищают металл от загрязнения окислами.
Литье бронзы в промышленных условиях также производится под избыточным или недостаточным давлением, чтобы исключить возможность появления дефектов.
Перед началом изготовления бронзовых отливок, пресс-формы обрабатывают специальной смазкой, чтобы защитить поверхность матрицы и уменьшить вероятность поверхностных дефектов.
Литье бронзы под давлением позволяет получить отливки с тонкими стенками и высоким качеством поверхности. Также для отливания бронзовых изделий используется технология центробежного литья, когда необходимо получить отливку в форме трубы, шестерни, кольца.
