Художественное литье из чугуна, стали, цветных металлов

Для просмотра видео требуется современный браузер с поддержкой видео HTML5.

Первые изделия, полученные литейным способом, помогали человеку в жизненно важных делах: защите от врагов, охоте, приготовлении пищи, обустройстве жилья. Но когда люди обеспечили себя “хлебом насущным”, их потянуло к прекрасному — возникло стремление разнообразить быт, наполнить его красивыми вещами.

В этом им помогло декоративное литье из металла, технология которого, по самым скромным подсчетам, насчитывает тысячи лет. Сегодня изготовление литых фигурных изделий — один из самых сложных и эксклюзивных видов металлообработки.

Фигурное литье — от древности до наших дней

Если первые отливки “утилитарного” назначения человек сделала примерно 7-8 тыс. лет назад, изделия с художественными свойствами, найденные археологами, датированы 2-3 тысячелетиями, и обнаружены они были в Китае. “Пилотными” образцами фигурного литья из металла стали небольшие статуэтки и скульптуры. В России литейное дело активно применялось при строительстве храмов, в частности, в отливке колоколов, а также в военных целях — для производства пушек.
Сегодня художественное литье металла, не забывая о достижениях древних мастеров, опирается на современные технологии, намного сокращая трудоемкость процесса. Новации в этой сфере развиваются по двум направлениям: совершенствования оборудования и технологий и создания сплавов, облегчающих получение отливок.

Медные сплавы

В сплавах разное содержание олова и меди. Типичная современная бронза содержит 88% меди и 12% олова. Существует альфа-бронза. В ее состав включена альфа-твердая смесь олова в меди. Такие сплавы используют для чеканки монет и механических деталей.

История показывает, что при изготовлении своих шедевров мастера включали в раствор с медью другие металлы. Получались прекрасные соединения. Бронзовые скульптуры на фото, которые представлены в статье, вызывают восхищение.

Например, подсвечник Глостера. Бронзовая смесь наполнена цинком, оловом, свинцом, никелем, сурьмой, мышьяком, железом и довольно увесистым количеством серебра. Скорее всего, подсвечник сделали из старинных монет.

В далеком бронзовом веке для приготовления изделий использовались разные виды бронзы:

• Классическая – 10%-е олово, изготавливалось планочное оружие.
• Умеренная – 6%-е олово, из слитков раскатывались листы, ковали броню и шлемы.
• Скульптурная бронза – 90% меди и 10% олова, используется по сей день для создания шедевров.

Бронза служит важнейшим материалом наряду с мрамором. Но из бронзы изготавливают более мужественные работы, которые передают силу и энергию.

Особенности художественного литья

Художественное литье из металла на заказ, как и изготовление литых деталей, основано на таких свойствах материала, как способность плавиться и текучесть. Расплавленный металл заливается в модель, которая имеет углубление с необходимым рельефом, и полностью принимает его форму.
Для получения изделий с декоративным эффектом чаще всего используется литье по выплавляемым моделям. Сначала выполняется сама модель (матрица), которая обычно производится из воска, пластика и других пластичных материалов. Затем ее покрывают специальным огнеупорным составом, который полностью повторяет форму внутренней полости.

Далее происходит процесс выплавления исходного материала из оболочки, в результате чего остается только она — в виде некой пустотелой конструкции. Для художественного литья из бронзы, латуни и другого сырья эту оболочку заливают расплавленным металлом, остужают естественным способом, а затем разрушают огнеупорный кожух и получают готовое изделие.

История технологии

По мнению историков, возраст, который имеет бронзовое литье, составляет 12 тысяч лет. Изначально при помощи такой технологии из бронзы изготавливались украшения и простейшие орудия труда. С течением времени данная технология совершенствовалась, и сегодня она представляет собой метод, при помощи которого создают множество уникальных изделий из данного сплава.

Современный уровень развития литья из бронзы позволяет получать из данного сплава меди различные предметы не только в производственных, но и в домашних условиях. Благодаря изобретению бронзы, а также развитию технологий ее обработки, основной из которых является литье, мы и сегодня можем наслаждаться видом произведений искусства, которые были созданы мастерами еще в Средние века и в античные времена.

Старинный бронзовый набор письменных принадлежностей

Наибольшую популярность бронзовое литье, а также литье латуни – еще одного сплава, основу которого составляет медь, приобрело в эпоху классицизма и европейского барокко. Именно в те времена люди научились использовать эти материалы для того, чтобы создавать уникальные интерьерные элементы и декор.

Такие сплавы, созданные на основе меди, и сегодня активно применяются при изготовлении:

• предметов, служащих для оформления интерьера;
• ворот и заборов, выполняющих не только декоративную, но и защитную функцию;
• скульптурных композиций и сувенирной продукции;
• барельефов и элементов оформления осветительных приборов – люстр и бра;
• элементов лестничных конструкций и входных групп.

Литьё из бронзы для изготовления рукоятей ножей

Многие из таких изделий, не отличающихся большими габаритами и сложностью форм, можно изготавливать из бронзы и латуни не только в производственных, но и в домашних условиях.

Материалы для декоративного литья

В литейном деле довольно редко встречаются материалы в чистом виде: во-первых, изделия из них очень дороги, во-вторых, само сырье не обладает необходимыми показателями прочности, долговечности и пр. Поэтому чистовые отливки чаще делают из таких металлов, как свинец, олово и цинк, а сами они имеют узкую специфику использования.
Одним из ведущих сплавов для производства художественных отливок считается серый литейный чугун. При добавлении фосфора текучесть материала намного повышается, и он заполняет форму на 100%, вплоть до мельчайших контуров рельефа. Недостаток этого чугуна для фигурного литья из металла — чрезмерная хрупкость. Но так как изделием с большой долей вероятности будут просто любоваться, большого значения это не имеет.

Не менее популярно художественное литье из бронзы: заказчиков привлекают эстетические свойства металла, его “солнечность” и позитивность. Ну а специалисты литейного дела ценят его за такие достоинства, как:

• повышенная текучесть,
• очень небольшая усадка,
• при затвердевании — ровная однородная структура без образования пор,
• сопротивляемость ржавлению,
• упругость,
• при необходимости создания сборных конструкций — хорошая свариваемость.

Основные свойства

Для мастера скульптурного дела бронза — это вещество, гарантирующее долговечность его труда. Невзирая на разные погодные условия, бронзовые скульптуры сохраняются несколько веков, что подчеркивает ее ценность:

• Окисляясь, скульптуры покрываются тонким налетом, называемым патиной, и обретают окрас от зеленоватого до черного оттенка.
• Бронза интересна тем, что является эстетичным материалом. Все бронзовые статуэтки, скульптуры, фигурки желто-красного или желто-зеленого оттенка. Изделия из этого материала хорошо поддаются тонированию, золочению и полировке.
• Сплавы из бронзы – это недешевый материал, из него чеканили монеты, а ювелиры делали украшения.

Бронза – это не чистый металл, а с примесями. Существует много разных сплавов из бронзы.

Методика литья в землю при изготовлении декоративных отливок

Для создания декоративного литья из металла применяется и более простая технология, чем выплавляемые модели: литье в землю (песчаные, песчано-глиняные и прочие формы). В этом случае на смеси формируют отпечаток, а затем проделывают в ней литниковые каналы, которые будут пропускать расплавленный металл. Эта методика отличается простотой, дешевизной и возможностью создавать габаритные и объемные вещи. Но все-таки она уступает в качестве работе с выплавляемыми моделями.

Художественное литье на заказ

Вам хочется наполнить свою жизнь красивыми и удобными вещами? А может быть, вы ищете незабываемый подарок для близкого человека? Наши специалисты разработают для вас по индивидуальному проекту и в кратчайший срок изготовят уникальные изделия:

• декоративные решетки,
• мебельную фурнитуру,
• сантехнические элементы,
• принадлежности для рабочего кабинета,
• предметы сервировки,
• награды,
• сувениры и многое другое.

Мы работаем по готовым рисункам и чертежам или можем создать их сами. У вас есть идеи, но вы не можете воплотить их на бумаге или в компьютерной программе? Опишите ваши пожелания художнику — и он разработает для вас оригинальные эскизы, а затем создаст модель будущего изделия в формате 3D.
Преимущества работы с нами:

• высокая точность и детализация изделий,
• исключительно качественное сырье для производства,
• умеренные даже для эксклюзивных проектов цены.

Ждём ваших заказов!

Тонирование, патинирование и оксидирование

На поверхности бронзового изделия, благодаря определенной химической обработке, образуется цветное защитное покрытие. Если бронзовая статуэтка небольшого размера, тогда ее окунают в емкость с раствором в полном объеме. Крупные изваяния подлежат тщательной обработке кистью, поролоном и губкой. Для закрепления пленки на изделии, и чтобы на ней не образовывался налет, после процедур промывания и сушки, натирают пропитанной в олифе ветошью.

Сейчас бронзовые изделия возвращают свою популярность. В наше время можно встретить мастерски выполненные фигурки и статуэтки, в которых передано настроение и каждая мелочь. Они вполне могут стать частью прекрасного интерьера.

Литье в песчаные формы

Литье отливок в песчаные формы — самый распространенный и дешевый способ литья. Начальным этапом этого метода является изготовление литейной модели. Раньше делали ее из дерева, но в современном производстве изготавливают пластиковые формочки. Модель засыпается специальной смесью из песка и связующего, который уплотняется прессованием. Литье отливки осуществляется путем заливки расплава в образовавшиеся полости через специальные отверстия. После остывания, форму разбивают и вынимают ли в дальнейшем обязательно проходят переработку.

В современном производстве технология литья в песчаные формы осуществляется применением вакуумных форм, которые заполняются песком. Чтобы получить форму, используют металлическую опоку, которая состоит из двух бездонных коробов, которые засыпаются песком и утрамбовываются. На поверхности разъема снимается отпечаток будущей модели, соответствующей форме отливки. Соединяя две формы, осуществляется заливка расплава.

Литье в кокиль

Это наиболее качественный способ литья отливки, который осуществляется с помощью разборной металлической формы. После застывания кокиль используется повторно. Но делается это после его очистки. Особенностью данного метода заключается в том, что затвердение жидкого расплава происходит без какого-либо внешнего воздействия. Полученные таким образом изделия обладают мелкозернистым, плотным строением, обеспечивающим герметичность и хорошие механические показатели.

Кокиля используются для получения отливок из разных сплавов, чаще всего алюминиевых и магниевых, обладающих невысокой температурой плавления. При этом один кокиль можно использовать до 1000 раз. Литье в кокиль — очень эффективный метод для серийного производства деталей, что и является причиной его применения для получения до 45% изделий.

Литье под давлением

Этот метод гарантирует высокое качество поверхности, которую после этого не придется подвергать механической обработке. Он очень производительный для получения деталей различной конфигурации, весом от нескольких грамм до десяток кг.

Литье под давлением позволяет получать сложные детали, с наличием криволинейных поверхностей и различных канал. При этом чаще всего используют цинковые, магниевые, латунные и алюминиевые отливки.

Технология ЛПД имеет много плюсов:

• низкая цена;
• точность отливки в размерах и конфигурации;
• с одной пресс формы получают множество отливок.

Но данная технология имеет и ряд минусов: продолжительность процесса, высокая стоимость на производство пресс форм, сложности в получении отливок, содержащих скрытые полости, а также возможность появления в заготовках газовых раковин и усадочных трещин.

Для изготовления алюминиевых отливок в ЛПД применяют специальное оборудование, оснащенное холодной горизонтальной камерой, предназначенной для прессовки материала, и полуавтоматические машины для литья сплавов из цинка с горячей камерой прессовки материала и с усилием запирания.

Используемые материалы

На протяжении всей истории человек использовал различные металлы для художественной отливки. Изначально главными соединениями металлов для декоративного литья считались сплавы, в которых преобладала медь. Начиная с 19 века, начали использоваться соединения с преобладанием цинка и свинца. Чугунное художественное литье появилось чуть позже. На сегодняшний момент в этом процессе используется нержавеющая сталь и алюминий.

Серый чугун

Помимо использования железа и бронзы в художественном литье и изготовлении различных предметов большую популярность получил чугун. Из него изготавливали пушки, ядра, памятники, фонтаны. Однако в развитии декоративного направления в металлообработке чугун получил популярность только во второй половине 19 века.

Самым распространённым сплавом при изготовлении скульптур являлся серый чугун. Он обладал такими преимуществами:

1. Хорошая текучесть благодаря добавлению фосфора.
2. Низкая стоимость материала.
3. Привлекательный внешний вид.

Однако фосфор делал металл более хрупким.

Литье по газифицируемым моделям

Технология ЛГМ – наиболее выгодное решение в плане экономичности, экологичности и высокого качества полученных фасонных отливок. Данный метод все больше внедряется в мировом производстве, особенно популярен он в США и Китае. В начале изготавливается копия модели из пенопласта, которая помещается в песчаную форму. Таким образом изготавливаются отливки массой до 2 тонн и более, размерами от 40 до 1000 мм.

Этот метод активно применяется в двигателестроении для получения головок блоков цилиндров, отдельных блоков и прочих деталей. При этом для годного литья массой 100 кг расходуется несколько видов неметаллических материалов, предназначенных для формирования моделей-формочек:

• Противопригарное покрытие – до 25 кг;
• Кварцевый песок – 50кг;
• Пенополистирол – 6кг;
• Полиэтиленовая пленка – около 10 кв.м.

Формовка при этом состоит из засыпки модели песчаным составом, с возможностью его повторного использования в 95-97% случаях.

Литье в оболочковые формы

Способ литья в оболочковых формах позволяет получить фасонные алюминиевые отливки из металлических сплавов путем их заполнения смесью из песчаных зерен (в основном кварцевых) и синтетического порошка (пульвер-бакелита и фенолоформальдегидной смолы).

Оболочковая форма получается засыпкой на нагретую до 300 °C металлическую модель и ее выдержкой до образования упрочненного тонкого слоя. После этого избыток смеси удаляется. Если используется плакированная смесь, то ее вдувают в зазор, образовавшийся между наружной контурной плитой и нагретой моделью.

И в первом, и во втором случае необходимо подождать упрочнения оболочки на модели в печи. Последующий этап – это скрепление полученных полуформ, их помещение в металлический корпус и заливка расплава. Таким способом осуществляется литье алюминиевых отливок весом до 25 кг. Плюсами данной методики является контроль над тепловым режимом охлаждения заготовок, возможность механизации процесса и повышения производительности.

Центробежное литье

Литье отливки центробежным методом применяется для получения деталей с формой тела вращения из чугуна, алюминия, стали и бронзы. Расплав заливается в металлическую форму, которая вращается со скоростью до 3000 об/мин.

За счет центробежной силы расплав равномерно распределяется внутри формы, после кристаллизации образуется отливка. Такой способ позволяет получать двухслойные заготовки, состоящие из различных сплавов. Отливка, полученная таким способом, обладает высокой плотностью и хорошими физико-механическими качествами.

Большим плюсом центробежного литья является возможность образования внутренних полостей без необходимости применения стержней, а также экономия сплава за счет отсутствия литниковой системы. Таким методом получается до 95% годных изделий.

В производственном процессе используется оборудование, оснащенное горизонтальными осями вращения. Широко применяется метод центробежного литья для получения отливок гильз, втулок и прочих деталей с формой тела вращения.

Литье металлов

Литье металлов – производственный процесс, основанный на технологии заливки расплавленного, горячего металла в специальные литейные формы, в результате которого получают литые заготовки — отливки. Полость формочек повторяет конфигурацию будущих заготовок и представляет собой рабочую часть литейной формы, куда поступает жидкий металл. Здесь будущие заготовки охлаждаются, затвердеют и получают вид конечной продукции. До поставки потребителю алюминиевые отливки проходят механическую обработку (токарные работы, фрезерование, шлифование и полировка).

Такой способ применяется для получения алюминиевых отливок, которые за счет уникальных химических свойств используются во многих сферах: в приборостроении, в строительстве, в автомобилестроении, мебельном производстве (фурнитура и декоративные детали) и пр. Для их получения применяются различные технологии, выбор которых зависит от размеров, конфигурации и других показателей, требуемых от конечной продукции.