Как сделать листовой алюминий мягче
Как и чем варить алюминий
Внушительный список достоинств сделал алюминий востребованным материалом во всех отраслях экономики, включая корабле- и самолетостроение. Но, как и любой другой металл, он имеет и недостатки. Один из них – технологические сложности при сваривании заготовок из алюминия и его сплавов. Качественно выполнить подобную работу могут только высококвалифицированные специалисты.
Почему свариваемость алюминия низкая
Мягки серебристый металл сложно поддается сварке в силу объективных причин, которые вытекают из его свойств. А именно:
Необходимо подчеркнуть, что в домашних условиях любителям не приходится иметь дело с чистым алюминием. Сваривать приходится его сплавы. Это усложняет и без того непростой процесс, поскольку для каждого сплава (а чаще всего его марка неизвестна) нужно подобрать конкретный режим и дополнительные материалы. Унифицировать сварочный процесс в данной ситуации практически невозможно.
Способы сварки алюминия
На практике есть большое количество приемов и разных способов сварки алюминия и его сплавов. Они отличаются не только методами работы, но и оборудованием, дополнительными материалами. Наиболее часто применяется три способа сварки:
Третий способ представляет собой распространенную технологий сварки алюминиевых заготовок без аргона.
Важно! Сварочные работы со сплавами алюминия подразумевают необходимость разрушения оксидного слоя, образованного на поверхности в результате окисления металла. Для достижения результата используется переменный ток или постоянный с обратной полярностью.
Что нужно для сварки алюминия
Традиционно процесс начинается с подготовки соединяемых заготовок. Основная задача здесь очень проста – очистить поверхность от посторонних включений и грязи. Кромка алюминия очищается с помощью химических составов. Далее после полного высыхания поверхность обезжиривается бытовым растворителем. Пригодны любые обезжиривающие составы: уайт-спирит, ацетон, бензин с высоким октановым числом и т.д.
При работе с заготовками толщиной от 4 мм и больше предварительно нужно «разделать кромки». Способов выполнения данной работы несколько, включая наиболее распространенный – создание конусовидной формы. Завершающим этапом является удаление оксидной пленки при помощи напильника либо любого иного абразива, в том числе наждачной бумаги с крупным зерном.
Чем варить алюминий в домашних условиях
Соединение алюминиевых заготовок с использованием покрытых электродов обозначается аббревиатурой ММА. Режим Manual Metal Arc применяется при работе с металлическими заготовками толщиной от 4 мм и в случаях соединения конструкций с невысокими требованиями к качеству. Этот метод не относится к числу высокотехнологичных: во время выполнения работ внутри швов остаются поры, которые заметно снижают их прочность. Еще одни большой минус – очень сложно застывший шлак, который в конечном итоге приводит к усилению коррозии.
Особенности сварочных работ по алюминию электродами со специальным покрытием:
По завершению работы требуется хорошо очистить шов от шлака: в дальнейшем он становится причиной активной коррозии металла. Для этого достаточно иметь горячую воду и обыкновенную щетку по металлу.
Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде
Когда прочность и качество сварного шва поставлены во главу угла, то самое время прибегнуть к технологии сварки алюминия вольфрамовыми электродами с использованием инертного газа. Для защиты подойдет аргон или гелий. Электроды применяются диаметром от 1,6 до 5 мм. Дополнительно используется присадочная проволока толщиной 1,6-4 мм.
Сварка подключается к сети переменного тока, а технологические параметры подбираются в зависимости от оборудования. Другими словами, под определенные режимы сварки приобретаются электроды и проволока нужной толщины; определяется скорость подачи инертного газа, сила тока и прочие параметры.
Задействуем полуавтомат
Применение для сварки алюминиевых сплавов полуавтоматического аппарата является идеальным решением. Устройство генерирует импульсы тока высокого напряжения, благодаря чему отлично разрушается пленка оксида металла. Но полуавтоматы с режимом сварки алюминия стоят очень дорого. Поэтому в бытовых условиях умельцы приспособились обходиться обычными полуавтоматами без такого функционала. Метод идентичен технологии сваривания черных металлов, но вместо обычной присадочной проволоки используется алюминиевая.
Еще несколько особенностей:
Выполняем работы инвертором
Для сваривания алюминиевых заготовок нередко используется инвертор. Очень важно правильно подобрать силу тока и электрод. Лучше всего подходят продукты марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Выбор силы тока выполняется с учетом высоких плавильных свойств материала. В остальном все идентично процессу сваривания черных металлов.
Важно! Вначале электроды желательно прокалить в печи, специально предназначенной для их термической обработки.
Технология сварки алюминия при помощи флюсов
На рынке флюсы представлены в большом ассортименте, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для сваривания конкретного вида алюминиевого сплава. Флюсы с этой целью применяются достаточно давно и призваны разрушить защитную оксидную оболочку. Под воздействием высокой температуры флюс растворяется и вступает в реакцию с оксидом алюминия, разрушая его. В этот же момент заготовки соединяются между собой.
Можно приобрести флюсы, которые предназначены отдельно для дуговой или газовой сварки. Помимо этого, для работы с дуговой сваркой можно использовать графитовые или угольные электроды.
Заключение
Из материала статьи несложно сделать основные выводы. Прежде всего то, что для сваривания алюминия есть множество вариантов, которые отличаются оборудованием и способом. Но в любом случае важна тщательная предварительная подготовка, правильный выбор материалов и настройка аппарата.
Как состарить алюминий в домашних условиях?
Всем доброго времени суток! Возник недавно передо мной такой вопрос: как состарить металлические пластины (предположительно алюминиевые)? Нужно, чтобы они выглядели старыми, темными, можно даже с ржавчиной. Покопалась в инете, нашла только химические способы. А можно ли чем-нибудь ещё состарить, помимо химии? Доступа у меня к подобным реагентам нет (и даже не знаю, где их можно купить), потому нужен бытовой способ, если такой, конечно, имеется.
Пластина моя выглядит примерно так:
Заранее благодарю за помощь!
Ржавчина, Это к железу. 
Мне нужна именно темная патина. Хотя не знаю, возможен ли такой эффект на алюминии?
думаю, жестью или чем-то вроде того.
Виктория, знаю один дедовский способ. Когда-то работал с алюминием немного, так что проверено.
Берёте обычное яйцо, отделяете белок от желтка. Белок размешиваете и выливаете в плотно закрывающийся сосуд, банка с крышкой подойдёт, и ставите дня на три в тёплое место, можно на батарею.
Через три дня белок протухает, вонь капитальная..))
Предварительно надев противогаз, открываете банку, перемешиваете, кистью наносите на отделываемую поверхность тухлый белок (он как вода из лужи становится, когда протухнет), и оставляете подсыхать на часик-другой.
Подсохшую детальку просто прокаливаете догоряча и оставляете остывать. Цвет изделия станет как патина, грязно-коричневого цвета. Затем либо шлифануть деталь, либо мягкой латунной щёточкой пройтись, можно и тканью потереть.
Изделие будет выглядеть состаренным.
ЗЫ.. Почему-то мне кажется, что Вы не пожелаете воспользоваться этим рецептом..)) Но, мало ли, может кому и пригодится..
Как упрочняют алюминий?
Аэрокосмические достижения во многом определяются разработкой новых материалов, обладающих рекордными отношениями прочности и жесткости к массе. И это понятно: снижение массы конструкций отзывается многократной экономией топлива или увеличением полезного груза.
Наиболее известным легким металлом является, вне сомнения, алюминий. Он занимает второе место после черных металлов по объему потребления.
Больше всего алюминия используют в строительстве, почти столько же — для изготовления различной тары, немного меньше — на транспорте. Остальное потребляет электротехническая промышленность, машиностроение и другие отрасли. В последние годы возросло нетрадиционное потребление алюминия — для производства банок для напитков.
Наиболее важное значение имеет алюминий в самолето- и ракетостроении. Ни один современный летательный аппарат не обходится без него.
Механические свойства алюминия зависят от его чистоты и технологии производства. Увеличение содержания примесей и пластическая деформация повышают его прочность и твердость. Чистый алюминий находит ограниченное применение: идет на изготовление ненагруженных деталей и конструкций. Намного шире использование многочисленных сплавов алюминия, характеризующихся высокой прочностью. По этому показателю некоторые алюминиевые сплавы близки к высокопрочным сталям.
Наиболее часто алюминиевые сплавы легируют медью, магнием, марганцем, кремнием, цинком, реже — литием, никелем, титаном. Один из наиболее известных сплавов на основе алюминия — дюралюминий (Al-Cu-Mg). Его часто используют в самолетостроении для изготовления лопастей воздушных винтов, нервюр, шпангоутов
Популярны высокопрочные алюминиевые сплавы на основе системы Al-Zn-Mg-Cu. Из них делают высоконагруженные детали, в основном работающие в условиях напряжения сжатия (лонжероны, обшивка самолетов и др.).
Сплавы алюминия с кремнием (силумины) легки, прочны и технологичны. Учитывая широкое распространение в природе кремния и алюминия, можно на фоне истощения месторождений других металлов предсказать этой группе металлов большое будущее. Из легированных силуминов изготавливают крупные литые детали, например, картеры, головки цилиндров и др.
Упрочнить алюминий и его сплавы можно, применяя особые технологические приемы, направленные на образование в металле дисперсных включений.
Такой материал, например, получают прессованием и спеканием окисленного с поверхности тонкодисперсного порошка алюминия. Он так и называется — спеченный алюминиевый порошок (САП). Он может содержать до 22% равномерно распределенного в металлической матрице оксида алюминия.
Известно, что процесс деформирования металлов сопровождается перемещением линейных дефектов кристаллической решетки — дислокаций. Дисперсные частицы оксида алюминия являются препятствием для перемещения дислокаций, а значит, упрочняют металл.
Причем, поскольку оксид алюминия тугоплавок, при повышении температуры он практически не растворяется в матрице, не исчезает, в отличие от других барьеров на пути дислокаций. Это означает, что САП сохраняет свою работоспособность при более высоких температурах, нежели чистый алюминий. Так, алюминий заметно разупрочняется уже при 200 градусах, в то время как САП успешно работает при 400, а то и 500 градусах.
Спеченные алюминиевые сплавы (САС) получают по той же технологии. Преимущества их по сравнению с обычными алюминиевыми сплавами — отсутствие литейных дефектов, равномерное распределение зерен. Отсюда — улучшенные механические свойства.
Подводим итоги. Алюминий далеко не исчерпал возможностей по повышению прочности. Нам предстоит еще много узнать о нем…
Пошаговая инструкция по литью алюминия в домашних условиях — материалы и порядок действий
Существует несколько методик литья алюминия, которые используются на производстве, в промышленных масштабах. Но если речь идет о работе в быту, то наиболее приемлемый способ – заливка жидкого алюминия в самодельные формы. Вот о такой технологии и пойдет речь.
Прежде чем разбираться с нюансами литья, целесообразно вспомнить о некоторых характеристиках этого металла. Алюминий плавится при температуре около 660 °С (зависит от его чистоты), а закипает – при 2 500. Еще одна его особенность, которую нужно принять во внимание – быстрое окисление при прямом контакте с воздухом.
Различных «инженерных решений», реализуемых при самостоятельном литье алюминия в домашних условиях, достаточно много. «Народные умельцы», зная его характеристики, сами подбирают необходимые приспособления и материалы. Одна из основных проблем – из чего и как изготовить форму для заливки. Именно на этом чаще всего и «спотыкаются» люди, не имеющие практического опыта. Поэтому рассмотрим только один из простейших вариантов, так как охватить все способы в одной статье – нереально.
Начнем с того, что нужно будет приготовить для литья:
Лом алюминия
С этим металлом встречался каждый из нас. Но все ли замечали, что, к примеру, проволока из алюминия бывает разной. Одна легко гнется, как пластилин, а другая – более твердая, менее податливая. Для литья желательно выбирать ту, что помягче, так как в таком материале, условно говоря, меньше оксидов и больше «чистого» алюминия.
Самый простой вариант для работы на дому. Лучшая его марка – скульптурный (маркируется « Г – 16 »). Но его еще предстоит найти, да и стоимость такого качественного продукта довольно высокая. Поэтому в бытовых условиях чаще используется белый гипс (обозначается « Г – 7 »), который не является дефицитом. Его можно купить в любом специализированном магазине по продаже стройматериалов.
Он по внешнему виду очень похож на алебастр, и их легко перепутать. Кроме того, продавец, не зная, для чего покупателю нужен гипс, вместо него может предложить этот «аналог». В строительной сфере материалы часто заменяют друг друга, так как многие их характеристики схожи. Но для изготовления форм алебастр точно не подходит! Это нужно учесть.
Данный материал упоминается практически во всех рекомендациях по самостоятельному литью металлов. Действительно, это лучший вариант, но только если речь идет об изготовлении небольших деталей. Чистый воск стоит дороговато, и покупать его в больших объемах смысла нет. Тем более что повторно он использоваться уже вряд ли будет.
На практике берутся обычные свечи, которые есть в любом отделе хоз/товаров. Какие они – стеариновые или парафиновые – не суть важно. Количество зависит от габаритов требуемой детали, «болванка» которой и будет готовиться из них.
В процессе работы понадобится и еще кое-что. Это станет понятно при рассмотрении технологии литья, а выбор конкретных материалов зависит от сообразительности и возможностей мастера.
Емкости для плавления
Растапливать свечи можно и в обычной «жестянке». А вот для алюминия посуда нужна попрочнее, так как ее придется довольно сильно нагревать.
Источник высокой температуры
Что можно использовать? Муфельную печь или самодельный тигел/газовый горн. Главное – добиться требуемой температуры плавления. Что касается последнего «прибора» (тигеля), то из рисунка понятно, как он устроен. Нужно только учесть, что кирпич должен быть обязательно огнеупорным.
При использовании для разогрева материалов достаточно мощной печкой необходимо включить в цепь ее питания какой-нибудь регулятор температуры (если его нет). Такая модернизация сэкономит время, нервы и эл/энергию. Достаточно установить простейший реостат или регулируемый трансформатор (ЛАТР). Иначе придется постоянно заниматься включение/выключением прибора, чтобы не «загнать» температуру.
Технология литья
Изготовление «болванки»
Задача состоит в том, чтобы расплавить парафин и залить его в форму с определенными линейными параметрами. После его остывания из отвердевшей массы несложно вырезать точную копию требуемой детали. Самый простой способ – взять коробку из-под обуви. В принципе, такую «опалубку» несложно сделать из картона, фанеры, скрепив всю конструкцию клейкой лентой.
Особенность работы
Так как из готового образца придется вручную вырезать деталь, то понятно, что при отсутствии опыта (может быть, и способностей) все сделать точно и с первого раза не получится, особенно если нужно отлить что-то довольно сложной конфигурации. А у забракованной «болванки» путь один – на переплавку.
Чтобы не тратить зря время, их желательно подготовить две. Если первая и будет испорчена, то уже со второй, учитывая приобретенный опыт, работа пойдет успешнее. Учитывая, что свечи стоят копейки, это не «ударит по карману».
Изготовление формы
Рекомендаций по ее подготовке достаточно. Один из простых способов – сделать ее из оргстекла. Такой «аквариум» собирается скреплением вырезанных кусков оргалита при помощи пластилина. Им же производится и герметизация всех стыков.
Изготовление шаблона детали
На дне «аквариума» помещается «болванка». Чтобы в процессе заливки раствора она не сместилась, ее фиксируют тем же пластилином.
Нужно учесть, что вся остальная работа делается быстро, так как гипс хорошо схватывается. Но в чистом виде этот материал не применяется. Используется его смесь с песком мельчайших фракций (50 на 50). Иначе в массе гипса останется вода, которая после заливки алюминия начнет испаряться. Это приведет к образованию раковин в готовой детали.
Смесь разводят до состояния сметаны средней густоты, после чего раствор загружается в форму. Нужно его готовить столько, чтобы «болванка» была им полностью накрыта. В данном случае экономить на материале не стоит, тем более что и цена на него небольшая. Для удаления воздушных пузырьков, если нет вибростола, форму необходимо хорошенько потрясти вручную.
После застывания залитой массы «аквариум» демонтируется. Остается только удалить из гипса парафин. Вытопить его несложно. Например, положить гипсовый шаблон днищем вверх на лист железа, а его – на открытый огонь. Но это не гарантирует «чистоты» внутренностей формы. Если деталь – не просто металлическая пластина или что-то подобное, а имеет выступы, вырезы и так далее, то используется другой способ.
Берется ненужная металлическая тара, в которую ставится гипсовый шаблон и наливается вода. Посуда помещается на огонь, и при закипании жидкости парафин начнет собираться вверху (всплывать). Но отмыть емкость потом вряд ли получится.
После окончания процесса вытапливания гипс высушивается. Температура должна быть небольшая, иначе материал может «перегореть» и деформироваться, особенно тонкие части шаблона.
Заливка алюминия
Ничего сложного в этом нет, только один нюанс. Необходимо наготове держать ложку из «нержавейки», которой сразу же снимается образующаяся пленка окисла.
Несколько замечаний
При самостоятельном литье необходимо экспериментировать, так как суть всех операций изложена вполне понятно, а приведенные примеры по оборудованию и материалам не являются догмой.