Il rame è un metallo di transizione che conduce facilmente calore ed elettricità, il che lo rende una sostanza preziosa nella costruzione di numerosi oggetti. Il rame viene fuso come lingotto per lo stoccaggio o la vendita o per la fusione di un altro oggetto, come i gioielli.
Passi
Parte 1 di 4: preparazione dei materiali
Passaggio 1. Raccogli i materiali
Le fonderie fai-da-te sono costituite dal corpo del forno, isolamento/rivestimento, crogiolo, serbatoio di propano e bruciatore, nonché un coperchio. Avrai anche bisogno di guanti protettivi, una protezione per il viso adatta e un set di pinze di sollevamento per spostare il crogiolo. Tieni presente che mentre è possibile costruire un forno sicuro, è estremamente importante isolare adeguatamente la fonderia per evitare lesioni a te stesso o ad altri.
- I corpi dei forni fai da te sono tipicamente cilindrici e realizzati in metallo. A seconda delle dimensioni della tua fornace, che puoi determinare in base al volume di metallo che desideri fondere, puoi utilizzare lattine di metallo acquistate all'ingrosso o una pentola in acciaio inossidabile.
- Kaowool (una fibra ceramica con elevata resistenza al calore) è un rivestimento ideale per forni di fusione dei metalli.
- I crogioli sono il contenitore in cui metterete gli scarti di metallo da fondere. Il rame liquefatto si raccoglierà qui; è necessario utilizzare un materiale che non si sciolga o si spezzi alle temperature necessarie per fondere il rame. La grafite argillosa è una scelta comune.
- Per il bruciatore a propano, non vuoi qualcosa usato per cucinare, ma invece un dispositivo simile a una torcia da posizionare attraverso l'esterno della fonderia e vicino al crogiolo. Questi sono ampiamente disponibili online.
- Il coperchio sarà ricavato da una porzione superiore più piccola di qualunque cosa tu scelga di essere il tuo corpo di fonderia. I coperchi della fonderia hanno un piccolo foro nella parte superiore che consente la ventilazione e la prevenzione del pericoloso accumulo di pressione.
Passaggio 2. Assicurati che l'attrezzatura di sicurezza sia di alta qualità
Si consigliano guanti per alte temperature utilizzati nell'industria dei metalli fusi e una visiera in materiale resistente. È utile sapere che la tua stessa fiamma non raggiungerà le temperature necessarie; grazie ad un adeguato isolamento, il centro del crogiolo sarà surriscaldato fino a far sciogliere il rame.
Passaggio 3. Utilizzare un forno a induzione
Poiché il rame ha un'elevata temperatura di fusione di 1083°C (1981°F), sono generalmente necessari forni a induzione. Pur essendo macchine industriali molto costose, i forni ad induzione garantiranno un livello di sicurezza che non è presente nelle fonderie autocostruite. I due tipi più comuni sono i forni doppi push-up e ribaltabili.
- I forni push up doppi riscaldano rapidamente il metallo in singoli "colpi" o giri. Il vantaggio qui è che puoi avviare e interrompere facilmente il tuo processo e non sprecare energia quando fondi solo una piccola quantità di metallo.
- I forni ribaltabili sono spesso utilizzati in ambienti industriali. Sciolgono continuamente grandi quantità di rame e sono automatizzati per versarlo in un contenitore di ceramica o in qualsiasi fusione/stampo di metallo desiderato.
Passaggio 4. Procurati il carburante necessario
Se decidi di costruire la tua fornace, avrai bisogno di abbastanza carburante per fornire una combustione coerente. Nell'industria della colata, il gas naturale è l'elemento essenziale. Tuttavia, è anche possibile lavorare con il solo carbone.
- Originariamente i metalmeccanici usavano carbone e carbone. Attualmente si utilizzano propano e gas naturale perché fanno risparmiare tempo e consentono ai fabbri di concentrarsi sul proprio lavoro.
- Uno svantaggio del carbone di legna è che emette fumo nocivo e richiederà più attenzione nel mantenere una temperatura adeguata.
Parte 2 di 4: Costruire una fonderia
Passaggio 1. Comporre il corpo esterno
Per la fusione del metallo di rame su piccola scala sarà sufficiente creare una fornace da 6 pollici a 1 piede di diametro. I forni sono comunemente a forma di prismi cilindrici.
- I cibi in scatola sfusi (come pesche e zuppe) possono fornire una lattina di metallo delle dimensioni e della forma adeguate per il tuo forno fai-da-te.
- Per qualcosa di più grande, anche le pentole in acciaio inossidabile possono essere facilmente convertite in una fonderia.
Passaggio 2. Rivestire il fondo della fonderia con un mattone della mensola del forno o un mattone refrattario
Ciò catturerà qualsiasi flusso o metallo versato e preverrà ulteriori danni a persone o materiali al di fuori della fonderia.
Passaggio 3. Allineare il pavimento e le pareti interni
Usa il kaowool. Kaowool è una lana minerale sintetica (a volte indicata come fibra ceramica) che ha un'elevata resistenza al calore. Non è necessario utilizzare collante tra le pareti della fonderia e il kaowool. Basta inarcare e formare il kaowool in posizione lungo le pareti interne curve; manterrà la sua forma.
Kaowool è composto da una miscela di allumina, silice e caolino
Passaggio 4. Rivestire il kaowool esposto (che formerà l'interno della fonderia) con ITC-100 o satanite
Ciò aumenterà la sua durata nel tempo e aiuterà a mantenere le alte temperature necessarie per fondere rame e altri metalli.
- ITC-100 è un riflettore a infrarossi che restituirà fino al 98% del calore che lo tocca. rivestimento utilizzato all'interno di forni ed elementi. L'utilizzo di questo può aiutare a proteggere il tuo forno e anche a risparmiare carburante.
- La Satanite deve essere mescolata con acqua fino a formare una soluzione pastosa, quindi dipinta sul kaowool con un pennello.
Passaggio 5. Praticare un foro di ingresso per il serbatoio del propano
Usando un trapano elettrico e una punta per forare, perforare l'esterno della fonderia a circa due pollici sopra l'altezza del pavimento interno.
- L'ingresso deve essere inclinato verso il basso di circa 30˚. Se un qualsiasi metallo dovesse cadere dal crogiolo (o se il crogiolo dovesse rompersi), questo impedirà a qualsiasi materiale pericoloso di cadere nel tubo del propano.
- La circonferenza del foro dovrebbe essere solo leggermente più grande di quella del bruciatore a propano, in modo che sia tenuto saldamente in posizione.
Passaggio 6. Preparare il bruciatore a propano
I bruciatori a propano per una fucina possono essere acquistati online. Questi importanti dispositivi si attaccano al tuo serbatoio di propano e creano la fiamma coerente che aumenterà la temperatura all'interno della fucina.
- Una volta che il bruciatore è fissato in modo sicuro al serbatoio del propano, farlo scorrere comodamente nell'ingresso preforato.
- Non inserire completamente il bruciatore attraverso il foro. Il bagliore dovrebbe essere 1,5 pollici. dal centro della camera per proteggerla dai danni causati dalle alte temperature.
- Tieni sempre chiuse le valvole del tuo serbatoio di propano quando non lo usi.
Passaggio 7. Crea un coperchio
Se stai usando una lattina come fonderia, taglia semplicemente i 2 pollici superiori e rivesti l'interno con kaowool e un rivestimento adeguato. Praticare un foro nella parte superiore del coperchio. Questo servirà a rilasciare la pressione e ti consentirà di aggiungere in sicurezza rottami di metallo nella fucina mentre è a temperature di picco.
Passaggio 8. Inserire il crogiolo
I crogioli sono fatti di acciaio, carburo di silicio e spesso argilla grafite. Resistono alle alte temperature e trattengono e riscaldano il rame che stai fondendo. Tieni presente che avrai anche bisogno di pinze adeguate per afferrare il crogiolo se intendi versare la soluzione di rame liquido in qualsiasi stampo. Le pinze devono tenere saldamente il crogiolo all'interno dello scivolamento.
Se desideri creare il tuo crogiolo, puoi riutilizzare vecchi materiali come estintori completamente usati
Parte 3 di 4: preparazione dei campioni di metalli
Passaggio 1. Ottieni rame da fondere
Gli scarti di rame sono comuni in molti elettrodomestici ed elettronica.
- Il rame viene utilizzato per realizzare cavi, componenti elettronici, elettrodomestici e motori e quindi si trova comunemente in casa. Puoi trovare rame in pentole, mobili, fili e tubi.
- Gli elettrodomestici che utilizzano il rame includono condizionatori d'aria, lavastoviglie, pompe di calore, congelatori, frigoriferi, lavatrici, asciugatrici, tritarifiuti, deumidificatori e stufe. Gli oggetti decorativi e utili possono anche contenere rame: parafuoco, grandi orologi, campane, gioielli, ecc.
- Tieni presente che è illegale sciogliere centesimi o nichelini statunitensi.
Passaggio 2. Porta i tuoi scarti nella sede della fonderia
A seconda delle dimensioni degli scarti, questo può significare qualcosa di più del semplice trasporto di alcuni cavi nel tuo giardino. Potenzialmente hai lastre di rame grandi e pesanti che richiederanno uno sforzo più serio per essere spostate.
Ciò può coinvolgere camion leggeri o pesanti, nastri trasportatori e gru potenzialmente fisse o mobili a seconda delle dimensioni della tua operazione
Passaggio 3. Rompi e separa i tuoi pezzi di rame
A causa delle varie forme dei pezzi di rame riciclato, può essere fisicamente difficile inserirli in modo efficiente in una fonderia. Lavorare con lastre di metallo più grandi richiederà un pesante lavoro manuale. Comunemente viene utilizzato il metodo "drop-ball", che prevede l'utilizzo di macchinari pesanti per sbattere i pezzi ad alta velocità per romperli.
Tieni presente che questo processo può creare un serio rischio per la sicurezza. I pezzi di metallo volanti diventano rapidamente una minaccia fisica. Assicurati che questo processo venga eseguito in isolamento. Chiunque si trovi vicino all'operazione deve essere protetto da opportuni blocchi, muri, ecc. per assicurarsi che non venga colpito e/o ferito
Passaggio 4. Taglia con la torcia i tuoi scarti di rame
Dopo aver ridotto tutti i pezzi di rame più grandi a una dimensione praticabile, utilizzare una torcia per produrre campioni che si adatteranno facilmente in una fonderia. Le torce che utilizzano gas compresso sono le più comuni nel taglio dei metalli.
- Indossa sempre una maschera facciale per proteggerti dai detriti bruciati.
- Il rame ha un'elevata resistenza al calore e può essere difficile (sebbene non impossibile) da tagliare con un cannello a gas. Le torce al plasma e le torce da taglio a polvere vengono spesso utilizzate quando si tagliano superconduttori come rame e bronzo.
Passaggio 5. Compatta i tuoi scarti di metallo
Utilizzare una pressa per balle di metallo automatizzata per pressare grandi quantità di rottami metallici in pezzi più piccoli. Le presse sono tipicamente realizzate in acciaio, funzionanti con un pistone idraulico per schiacciare i materiali desiderati.
Parte 4 di 4: fusione del rame
Passaggio 1. Posiziona la tua fonderia su sabbia o terra
Il metallo fuso può esplodere se viene versato e viene a contatto con il cemento, quindi è più sicuro eseguire il lavoro di fonderia fai-da-te su sporco e sabbia, sostanze che assorbono in modo sicuro il materiale ad alta temperatura.
Passaggio 2. Posizionare il crogiolo nella fonderia
Ispeziona l'interno della tua fonderia per rilevare eventuali corpi estranei che potrebbero interferire con l'equilibrio del crogiolo o il processo di fusione. Assicurati inoltre che il crogiolo sia completamente asciutto. Se il metallo fuso entra in contatto con oggetti estranei o acqua, può verificarsi un'esplosione. Prima di accendere la fiamma, assicurati anche che il crogiolo sia ben fissato all'interno.
Passaggio 3. Accendi il bruciatore a propano
Accendere la fiamma inizierà il processo di costruzione di una formidabile temperatura interna abbastanza alta da fondere il rame. Quando il carbone inizia a bruciare, la tua fonderia è quasi pronta per raccogliere gli scarti di metallo.
Passaggio 4. Copri la fonderia con il coperchio
Con solo un foro sulla parte superiore, la tua fonderia dovrebbe essere quasi completamente chiusa a questo punto. Ora lo spazio interno del crogiolo può creare l'intensità necessaria per surriscaldare i frammenti di rame che verranno inseriti all'interno.
Passaggio 5. Metti i pezzi di rame nel crogiolo
Poiché sono già compattati e tagliati dai passaggi precedenti, dovrebbe essere facile inserire una grande quantità di pezzi in una volta e rendere più efficiente il processo di fusione. Attenzione però a non inserire tanti pezzi che, una volta sciolti, provocherebbero traboccamento e rottura del labbro del crogiolo.
Indossare sempre guanti resistenti al calore e una protezione per il viso quando si inizia il vero processo di fusione del metallo
Passaggio 6. Controllare la temperatura
Il rame si scioglie a 1981°F. Per verificare che la tua fonderia sia sufficientemente calda dovrai utilizzare una sonda a termocoppia ad alta temperatura. Ci sono modelli usa e getta e riutilizzabili disponibili per l'acquisto da diverse aziende nel settore della lavorazione dei metalli.
Passaggio 7. Versare il rame fuso in uno stampo o colare
Una volta che la quantità di rame desiderata è pronta. Prepara lo stampo su uno spazio sicuro (idealmente sabbia o un'altra superficie macinata resistente al calore. Afferra il crogiolo con le pinze, sollevalo dalla fonderia e versa lentamente il rame liquefatto nella colata desiderata.
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Avvertenze
- Non tentare di fondere il rame senza l'attrezzatura di sicurezza adeguata poiché può essere estremamente pericoloso.
- L'estrazione del rame dal minerale è molto più difficile della fusione dei prodotti di rame perché il minerale contiene altre sostanze che devono essere rimosse. È difficile per un individuo ottenere il minerale di rame da una miniera.
