Руководство из 9 шагов: процесс литья по выплавляемым моделям для изготовления украшений

Введение

Если вы освоите процесс литья по выплавляемым моделям, вы сможете самостоятельно изготовить кольцо, кулон или скульптуру. В этом руководстве рассказывается обо всём, что вы хотите знать о процессе выплавки. Выполните эти действия, и вы сможете создавать украшения своими руками.

Значение литья по выплавляемым моделям

Литьё по выплавляемым моделям означает использование воска для создания формы украшения, которую вы хотите, затем нанесение гипса для получения формы, затем нагрев формы и удаление воска для получения полой формы. В конце вы можете залить расплавленный металл внутрь, чтобы создать ваше украшение.

Материалы и оборудование, которые вам понадобятся

Необходимые инструменты и предметы

Средства индивидуальной защиты:

• Защитные очки
• Теплостойкие перчатки
• Кожаный фартук
• Защитный щиток для лица
• Вентилятор для вентиляции

Варианты воска:

• Микрокристаллический воск – лучше сохраняет детали, чем другие воски, но немного сложнее в работе
• Парафиновый воск – легко вырезается, подходит для поделок
• Пчелиный воск – натуральный, интересно работать, но более мягкий воск

Инструменты для формовки:

• Зубные инструменты – отлично подходят для сложных деталей
• Инструменты для текстурирования – создают невероятные узоры и поверхности
• Пистолет для нагрева – размягчает воск для большего
• Паяльник – соединяет куски воска вместе
• Резцы для резьбы – удаляют материал и делают поверхности гладкими.

Материалы для литья

Инструменты для измерения:

• Граммовая весы – должны взвешивать в граммах и с точностью до 0,1 грамма
• Объемная колба – точно измеряет воду для смешивания инвестиции

Создание форм

• Порошок для инвестиции – гипс, выдерживающий высокие температуры.
• Резиновая миска для смешивания – не реагирует с химикатами инвестиции
• Вакуумная камера – удаляет любые воздушные пузырьки из инвестиции

Плавка и заливка:

• Печь – используется для сжигания воска, нагрева форм
• Ковш – используется для удержания расплавленного металла.
• Флюс – сохраняет металл чистым во время плавки.
• Горелка – используется для нагрева металла до температуры заливки.
• Щипцы – безопасно держат горячие ковши

Финишная обработка:

• Ведра с водой – охлаждают готовые отливки
• Ювелирная пила – для снятия литников и излишков металла.

Пошаговое руководство по ювелирному литью по выплавляемым моделям

1. Создайте текстуры или форму из воска

A. Метод ручной лепки:

Выберите кусок воска, который немного больше, чем украшение, которое вы планируете сделать. Вырежьте основную форму с помощью стоматологических инструментов. Работайте медленно – удалить слишком много воска будет сложно исправить.

Немного нагрейте инструменты для резьбы для более плавных срезов. Тёплый нож легко скользит по воску, не зацепляя и не рвя его. Используйте тепловой пистолет экономно, но держите его под рукой.

Для полых изделий сначала сформируйте внешнюю часть, затем вырежьте внутреннюю. Это экономит металл и предотвращает проблемы при литье. Оставляйте стенки толщиной не менее 1 мм для прочности.

B. Вариант 3D-печати:

Сейчас многие ювелиры печатают восковые модели с помощью 3D-принтеров. Этот метод отлично подходит для сложных геометрических дизайнов и больших заказов. Обязательно используйте ювелирную литейную смолу, а не обычные материалы для 3D-печати, которые не сгорят чисто, если вы собираетесь использовать 3D-принтер.

Важные советы:

При проектировании учитывайте усадку металла. Большинство металлов сжимается на 1-2% при охлаждении. Делайте восковую модель больше целевого размера.

Не забудьте добавить литники (тонкие восковые трубочки) к восковой модели, которые должны быть соединены с самой толстой частью воска. Теперь у вас есть канал для поступления расплавленного металла в форму.

2. Планирование веса металла

Вы можете определить, сколько металла потребуется, зная вес воска. Типичное правило для многих металлов – умножить вес воска примерно на 11. Затем добавьте около 10 грамм, чтобы учесть металл для заполнения литников и чтобы обеспечить достаточное количество расплавленного металла для полной заливки формы.

Итак, если ваша восковая модель весит 2 грамма, вам понадобится примерно 2×11+10=32 грамма металла. Я всегда добавляю ещё 2 грамма про запас.

3. Создание формы из инвестиционного материала

Теперь пора построить «дом» для вашей восковой модели! Этот дом станет формой.

Вы смешиваете специальный инвестиционный порошок (смесь гипса и кремнезёма) с водой. Консистенция должна быть примерно как густые сливки или тесто для блинов, немного густое. Чтобы избежать пузырьков воздуха рядом с воском, аккуратно залейте эту жидкость на вашу восковую фигуру. Эта инвестиционная смесь создана быть очень прочной и выдерживать высокую температуру печи и горячего металла.

Внимание: перед заливкой слегка постучите резиновую миску о стол, чтобы пузырьки поднялись, затем используйте вакуумную камеру.

4. Удаление воска (процесс выжигания)

Это часть процесса «потерянного воска»! Как только инвестиционная форма полностью затвердеет, пора удалить воск внутри.

Вариант A: Метод микроволновки (только для мелких деталей):

Положите вашу колбу в микроволновку на 2-3 минуты. Воск расплавится и вытечет снизу. Это подходит для простых изделий весом до 20 г.

Вариант Б: Обжиг в печи (Рекомендуемый метод):

1.    Положите колбу вверх дном в печь

2.    Нагревайте до 300°C (572°F) за 2 часа

3.    Удерживайте при 300°C в течение 30 минут

4.    Повышайте температуру до 650°C (1202°F) за 1 час

5.    Удерживайте при 650°C в течение 45 минут

6.    Охлаждайте до температуры литья (зависит от металла)

При этих высоких температурах весь воск расплавляется, а затем полностью сгорает, превращаясь в дым и пепел. Это оставляет внутри формы идеально чистую пустоту, точно повторяющую форму вашего украшения.

5. Выберите металл, который вам понравился

Мои рекомендации:

• Для начинающих: Попробуйте с серебром или латунью
• Практика: Используйте латунь для обучения – она прощает ошибки и недорога
• Готовые изделия: Серебро обеспечивает лучший баланс красоты и удобства обработки
• Продвинутые: Пробуйте золото только после освоения серебра

Серебро хорошо течет и меньше окисляется, чем латунь. Также оно дает красивую поверхность с минимальной полировкой.

6. Расплавьте металлический сплав

Вы применяете выбранный вами металл (например, золото, серебро, латунь или платину). Затем нагревайте тигель с помощью мощной пламени горелки. Это заставит металл расплавиться до мерцающего, жидкого лужа. Добавление немного флюса в расплавленный металл помогает сохранять его чистым и хорошо текучим.

Таблица точек плавления каждого обычного металла:

7. Вылейте в форму

Если вы обнаружили, что металл в тигле светится как жидкость, аккуратно и быстро вылейте его в форму. Вы заливаете в главный канал литника, и жидкий металл течет вниз, заполняя все углубления и щели, где раньше находился воск. Металл должен литься примерно за 2 секунды. Колебание вызывает потерю температуры и плохой поток.

8. Освободите отливку из формы

После того, как вы залили металл, необходимо дать форме естественно остыть как минимум полчаса, в зависимости от размера формы и используемого металла. Как только она станет достаточно холодной для прикосновения (хотя и остается теплой), вы охлаждаете гипс в воде. Внезапное охлаждение помогает гипсовой форме трескаться и легко разрушаться. Затем аккуратно сломайте материал формы и покажите свою новую металлическую отливку внутри!

9. Очистите и доведите до финальной отделки ваше украшение

Ваша отливка нуждается в очистке перед превращением в украшение.

Раствор для очистки: смешайте 10 частей воды с 1 частью серной кислоты (всегда добавляйте кислоту в воду, а не наоборот). Нагревайте до 60°C и замачивайте отливку на 10 минут.

Раствор удаляет окислы и остатки флюса. Ваша деталь станет яркой и чистой.

Удаление литника: используйте ювелирную пилу для удаления литников. Режьте близко, оставляя небольшой стебель для шлифовки.

Финишная обработка поверхности:

•      Удалите следы пиления

•      Отшлифуйте наждачной бумагой зернистостью 220, 400, затем 600

•      Полируйте с помощью полировальной пасты для финального блеска

Качество вашей отделки определяет, насколько профессионально выглядит ваше изделие. Будьте терпеливы.

Распространённые проблемы и способы их решения

Даже когда вы используете все правильные методы и материалы, иногда что-то идет не так. Это совершенно нормально! Вот некоторые часто встречающиеся проблемы и рекомендации по их устранению:

• Пузыри в вашей отливке: Иногда вы видите очень маленькие отверстия или пузыри в готовом металлическом изделии. Пузыри особенно распространены, потому что вы не полностью удалили воздушные пузыри из формы для инвестирования.

Решение: Вы можете эффективно использовать вакуумную камеру при смешивании и заливке инвестирования. Легко постучите по форме, чтобы помочь пузырям подняться на поверхность.

• Некорректная отливка: Ваш металл не заполнил всю форму, и части вашего изделия отсутствуют.

Решение: Ваша металл могла быть недостаточно горячей или вы заливали металл слишком медленно. Оцените, были ли ваши литники достаточно толстыми для обеспечения достаточного потока металла. Также убедитесь, что печь полностью сжигла воск. Проверьте вес металла и убедитесь, что вы расплавили достаточное количество металла.

• Грубые поверхности: Если ваше готовое металлическое изделие кажется шероховатым или не гладким.

Решение: Это может произойти, если инвестиция плохо перемешана или в форме было много пузырей. Также это может случиться, если модель из воска была зернистой или не гладкой изначально. Всегда старайтесь делать вашу восковую модель гладкой и чистой, тщательно перемешивайте инвестицию и хорошо вакуумируйте её.

Заключительные мысли

Теперь, когда вы освоили процесс литья по выплавляемым моделям, вы можете самостоятельно создавать украшения. Главное — практика, терпение и соблюдение правил безопасности. Начинайте с латуни, а затем переходите к драгоценным металлам.

Если вы хотите персонализировать свои украшения с помощью профессионального поставщика, Готовые решения это хороший вариант.