Ágyúk és horgonyok öntése |
![]() |
![]() |
![]() |
Written by Szeibel Laszlo | |||||||||||
2009. August 17. Monday 08:17 | |||||||||||
There are no translations available
Eredetileg
úgy képzeltem, hogy részletesen bemutatom egy több részes
sorozatban a flamand galeon építését, s az ágyuöntésröl akkor
írok majd, ha a cikkben oda érek. Ennek a cikksorozatnak a
megirásárol sem mondtam le, de alighanem még lefolyik egy kevés
víz a Dunán meg a Rajnán, mire odáig eljutok. S mivel láttam,
hogy sokatoknak gondja van az ágyúk beszerzésével ill.
készítésével, úgy gondoltam, hogy előrehozom az öntésről
szóló cikket, remélhetőleg tudok vele segíteni.
A csövek elkészítésére többféle módszer van. 1. - Sárgarézből vagy bronzból kiesztergálni: Előnye: esztergálással csodálatosan szép s pontos csöveket lehet készíteni, de ez egyben hátránya is. Eltekintve attól, hogy nem túl sok modellező engedheti meg magának egy kisméretű esztergapad (200-300 mm csúcstávú) eszterga vásárlását, 12 - 20 db pontosan egyforma cső esztergálása magas fokú szaktudást követel meg, s akiknek a kisujjában is van, azoknak is nem kis időbe telik, s a másolóesztergák még drágábbak. 2. - Öntés 2.1 - Műgyantából 2.2 - Cinből Mindkettőnél az első lépés egy mintadarab (ősforma) készítése vagy vásárlása, s aztán egy öntőforma készítése. Az Aeronaut cég nagyon szép ágyúcsöveket készít, a baj csak az, hogy az áruk is szép borsos. Darabjuk 6-8 € , s ez 50–60 ágyúnál? Így aztán minden típusból csak egy darabot vásároltam ősformának. Persze egy-egy darabot esztergályosnál is készíttethetünk, de fából magunk is kiesztergálhatjuk szabad kézzel a faesztergapadon. A horgonyoknál az ősformát magamnak kellett készíteni fából, mert a kész horgonyok formája nem igazán tetszett, másrészt a méretük sem volt megfelelő.
Az öntöforma és a formaszekrény Az öntöforma készülhet gipszből vagy szilikonkaucsukból. Ha a csöveket cinből akarjuk kivitelezni a gipsz nem ajánlatos, mert 3-4 cső öntése után a felület egyre durvább lesz, valamint a gipszformánál a sarkok könnyen letöredeznek. Miután az öntöformát nem készíthetjük s tarthatjuk a tenyerünkben, ezért egy formaszekrényt ill. formadobozt kell készítenünk. Ez készülhet kartonból, vékony lemezből, sőt használhatunk kisebb konzerves üvegeket vagy dobozt is. A legegyszerűbb az egyrészes öntöforma, bár én ezt nem ajánlom. Több dimenziós tárgyak (ágyuk, horgonyok stb.) öntéséhez feltétlenül kétrészes, esetenként többrészes öntöformára van szükség. Szerintem a legjobb módszer méretre szabott dobozokat készíteni, hogy minél kevesebb kaucsukra legyen szükségünk.
A kikeményedett kaucsuk meglehetősen rugalmas, így kissé alámetszett formák is készíthetők belőle. A fél forma tetejét (ha szükséges) durva papírral - még jobb tányércsiszolóval lassú fordulatszámon - síkra csiszoljuk, s egy - egy tájoló lyukat (ez lehet fúróval kifúrt, vagy késsel kimetszett hengeres vagy piramisszerű mélyedés) készítünk.
Ezek után készítünk egy pontosan olyan méretű keretet, mint a doboz, a minta felső részének. A keret tájolását a dobozon 3 mm-es fa csapokkal biztosítjuk. Az alsó rész felszínét vékonyan bekenjük vazelinnal (ez az un. választó, ami biztosítja, hogy a felöntött kaucsuk ne kössön a már kikeményedett alsó részre !), visszahelyezzük az ősmintát a helyére, felhelyezzük a keretet a dobozra, bekeverünk egy újabb kaucsukot s beöntjük a keretbe. Ezután várunk újra 24 órát. (Fa vagy műanyag ősmintát is feltétlenül be kell vazelinozni, fém ősmintát nem kell, de lehet.)
Ha
jól dolgoztunk, akkor minden nehézség nélkül szét tudjuk
bontani a két részt. (Ha az elsőre nem egészen jól sikerült,
nem kell kétségbe esni, én is jó negyedkiló kaucsukot
elvacakoltam, mire rájöttem a módszerre! Na ja, a kaucsuk nem
éppen olcsó.) Mindez jobban érthető lesz, ha megnézzük a fotókat.
Az öntés
Most el kell(ene) dönteni, hogy műgyantából, vagy cinből öntünk. Meg kell mondanom, hogy én személyesen utálom a műgyantát. Egyrészt, mert ragacsos! Mindenhova felragad ahova nem kell, csak éppen oda nem akar menni, ahova kellene, ráadásul koszos! Ezen kívül minden elrontott darabot ki kell dobnunk, s így a kísérletezés nagy anyagpazarlással jár. Ha túl sűrűre keverjük, az istennek se folyik be a kis lyukakba, mert mire befolyna már meg is kötött! Ha meg túl hígra keverjük soha nem köt meg, s még hetek múlva is ragacsos marad a felszíne, s a szilárdsága sem megfelelő! Így aztán mindkét esetben kidobhatjuk. A különféle cin ötvözetekkel sokkal jobb eredményt lehet elérni, nem beszélve arról, hogy az elrontott darabot újra be lehet olvasztani, s így az anyagveszteség csekély marad. Habár kb. 2-3 % veszteséggel számolnunk kell az oxidáció miatt. Ha eldöntöttük, hogy cinből öntünk, ki kell kísérleteznünk az ötvözetet. A következőket tudom tanácsolni.
A 97-es cin olvadáspontja 183 Celsius, azaz ha az ömlenyt a megolvadása után még megfelelő ideig hőn tartjuk ( kb. 5 perc ) akkor elég hőmennyiség tartaléka lesz a forma kitöltésére, mielőtt megmerevedik. (Ugyanakkor sajnos több ideje marad oxid és salak képzésére) Ez a 97-es cin tkp. a modern bádogos cin, ill. vízvezetékek forrasztására csak ólom nélküli cin használható. 3 mm átmérőjű s 250 grammos kiszerelésben 8 €, s jól lehet önteni. - (Ha én cint vagy Zinn-t írok, az ónt jelent, s nem pedig cinket, ami egész más fém!) Un. gyantás cin egyáltalán nem használható öntésre! Ettől függetlenül meg kell mondanom, hogy kezdetben csak kb. minden 2.-3. darab lesz használható. De a gyakorlattal az eredmény egyre jobb lesz.
Eddig az elmélet, s most nézzük a gyakorlatot. Mire van szükségünk a kész öntöformán és a cinen kívül?
Az első hibák: Miután úgy képzeltem, hogy a csövet maggal öntöm, azaz, hogy a lyuk is ki legyen öntve. a dobozt, s ezzel együtt a csövet, vízszintesen erősítettem a tárcsára s a kúpos beöntőnyílást az egyik pajzscsapnál alakítottam ki. Ez aztán kapásból két problémát okozott. 1.- Nagyobb fordulatszámnál a forró cin egyszerűen felmászott a tölcsér falán, s így szépen körbefröcskölt mindent cinnel, beleértve a göncömet, meg a szabad bőrfelületeimet. (Jujujj) Egál, fordulatszámot kisebbre venni ( 250 - 300 fordulat/perc ) s gyorsan egy fedelet a tölcsérre tenni. 2. - Nagyobb gond volt, hogy a cső a torkolatnál, azaz a leendő furat (mag) valamint a külső fal között mindig valahol oldalt is kilyukadt. Így aztán kénytelen voltam az öntött furatról lemondani. Szerencsére a furat öntés utáni központos kifúrása nem okoz gondot, csak arra kell ügyelni, hogy még 2 mm-es furatot sem szabad telibe fúrni, s lassú fordulattal, mert különben a fúró beragad s betörik. Ajánlatos 1 mm-el kezdeni s 2-3 tizedes lépcsőkkel fúrni. Ennek ellenére - ha már egyszer így megvolt a formadoboz - kiöntöttem 18 db. Culverint. Lásd 3.ábra
De miután ezzel a megoldással egyáltalán nem voltam megelégedve, végiggondoltam, hogyan is öntötték a valóságban a régi ágyukat ? Gombbal lefelé, s torkolattal felfelé függőlegesen. (Ámbár a valódi ágyukat mindig maggal öntötték, de ez nem változtat a lényegen.) Az így beállított öntöformába folyatott ömleny a cső hátulján (ill. ebben a helyzetben az alján) - ott ahol a cső a legnagyobb gáznyomásnak volt kitéve az elsütés alatt - a lehető legtömörebben keményedett ki, mert 2-3 M fémömleny súlya terhelte. Hogy a fémömledék a torkolatnál se legyen túl híg, a csőgyűrű felett még egy jó méter Anguss-t (Felöntés?) képeztek ki, amit aztán a kész öntés után lefűrészelték, s a furatot un. ágyúfúróval méretre fúrták. Na, gondoltam, ha ez a régieknek jó volt, akkor jó lesz nekem is. (Eltekintve attól, hogy akkoriban még nem volt centrifugálöntés!) Így aztán a következő csöveknél a beöntőnyílást a torkolatnál alakítottam ki, mégpedig úgy, hogy a kúpos tölcsér felett még egy 1 cm magas hengeres rész következett, hogy a cin ne tudjon felmászni, s a dobozt függőlegesen erősítettem a tárcsára. Lásd 4.-5-6.ábra S lássatok csodát. Csodálatosan működött. S mi ebből a tanulság ? Először is az, hogy lusta voltam gondolkodni - mint ahogy ez a történelem folyamán már sok un. nagy személyiséggel is megesett. Másodszor pedig, hogy a hibákból is lehet tanulni, feltéve ha képesek vagyunk rá, egy hamis elképzelést szívfájdalom nélkül feladni. A vízszintes öntésnél a cinolvadéknak mindkét oldalra kb. 3-3 cm-re kellett kimásznia, mialatt a függőlegesnél ez csak 3-3 mm ! S mivel a szilikonkaucsuk formák 2 - 300 vagy még több öntést is könnyedén elviselnek, minden egyes formát még számtalanszor tudok használni. (A " közönséges "szilikonkaucsuk kb. 350 fokig használható) Még valamit: a közönséges tégelyben - tehát szabad levegőn - való olvasztásnál teljesen elkerülhetetlen, hogy képződjön cin-oxid a felületen. Ez egy ronda sötétszürke ráncos bőrszerű valami. Szerencsére a fajsúlya kisebb a tiszta fémnél, ezért a felszínen úszik, s így kis ügyességgel elérhető, hogy a formába csak tiszta cin kerül. Ezért egyrészt arról kell gondoskodni, hogy a tégelyben mindig több olvasztott cin legyen, mint amennyire szükségünk van. Másrészt alkalmazhatunk egy trükköt, ha már tele van a fütyülőnk a felületen úszkáló szürke masszától. A tégely tartalmát (ha az ömleny magassága 3-4 mm alá csökken) szépen hosszában - vagy pötyögtetve - kiöntjük egy közömbös felületre. (Ez itt azt jelenti, hogy nem fára, papírra, műanyagra stb. Én pl. a két platni közötti zománcos felületet használom erre a célra.) Ha ügyesen kiöntögetjük a tégely tartalmát, akkor az oxid ill. salak a végére marad, s a tiszta cin pöttyöket újra be tudjuk olvasztani. Tkp. függőleges öntésnél nincs szükségünk (legalábbis az ágyúcsöveknél) centrifugára. De ha használunk, akkor csak azután kapcsoljuk be, miután már a cint a formába öntöttük. A horgonyok öntése ugyanígy történik, csak nyilvánvalóan az öntőformát máshogy képezzük ki. Ezt a módszert természetesen felhasználhatjuk sok más tárgy öntésére is, pl. lapos relief faragások sokszorosítására, sőt szobrokéra is, ahol azonban a szobrok bonyolultsága miatt nagy valószínűséggel többrészes öntőformákra lesz szükségünk, ill. a szobor részeit külön kell önteni (pl. test, karok, lábak stb.) Ha valakinek ezzel kapcsolatos problémája lenne, nyugodtan keressen meg.
Még egy kis elmélet - szilikonkaucsuk Nem tudom, hogy otthon milyen fajta kaucsukot lehet kapni. Itt háromféle változatuk van, amiket 1/4 ,1/2 és 1 kg-os kiszerelésben lehet kapni. A legolcsóbb változatból, ami nekünk bőven megfelel a fél kiló itt 25 €. Ez kb. 250–300 C0 meleget visel el, s kb. 3 fok alámetszést.
Az egyik drágább változat 450 fok hőt, a másik 6 -8 fok alámetszést enged meg. A szükséges mennyiség kiszámítása: Ha a dobozunk egyszerű téglatest alakú (mint az ágyúcsöveknél), akkor ez a számítás nagyon egyszerű: V = H x Sz x M (Hosszúság x Szélesség x Magasság). Pl. 6 x 3 x 1,2 cm = 21,6 cm³, ill. 0,6 x 0,3 x 0,12 = 0,0216 dm3 Ennyi kaucsukot kell bekeverni a tégelyben. Ha a tégelyünk hengeres, pl. egy májkrémes konzervdoboz, akkor ez is egyszerű. A henger térfogata V = r2 x Pi x m ebből m = V / r2 x Pi Ha pl. a tégelyünk átmérője 3 cm, akkor m = 21,6 / 2,25 x 3,14 = 3,05 cm, tehát ilyen magasságig kell a tégelybe kaucsukot önteni. (Csonkakúp vagy félgömb alakú tégely esetén a számítás persze bonyolultabb, ezért itt ebbe nem akarok belemélyedni.) Persze a kiszámított mennyiségnél mindíg egy kicsit többet veszünk.
Problémásabb kiszámítani a szükséges edző (vagy más néven hálósító) mennyiségét. (Ugyan mérhetjük grammra patikamérlegen vagy milliliteres beosztású adagolóedénykében is, ill. Az üvegecskéből számolhatjuk a cseppeket.) A használati utasításban a következő áll:
Számítási példa 100 g kaucsukhoz 2 % edző esetén 2 g azaz 2 cm³ = 80 csepp, de miután csak a szükséges térfogatot ismertem (s nem a kaucsuk fajsúlyát) legalább nagyjából ki kellet számítani a fajsúlyt (sűrűséget). A félkilós doboz méretei: átmérő 8,4 cm, magasság 7,5 cm, tehát V = 4,2² x 3,14 x 7,5 = 415 cm³ azaz 0,415 dm³ .Mivel ebbe a térfogatba 500 g fér bele, ez azt jelent, hogy a kaucsuk nehezebb a víznél, tehát 500 : 415 =1,2 kg/dm3 a kaucsuk fajsúlya (sűrűsége). Akkor a 0,0216 dm³ térfogatú kaucsuk súlya 0,0216 x 1,2 = 0,026 kg azaz 26 g. Ennek a 2 %-a 26/100 x 2 = 0,52 g azaz 20 csepp. Világos ? Kb. hány darab tárgyat - esetünkben pl. ágyúcsövet önthetünk adott mennyiségű cinből? Vegyünk példának egy csövet, aminek a legnagyobb átmérője 9 mm a legkisebb 7mm s a hossza 70 mm. Az egyszerűség kedvéért azonban helyette egy 8mm átmérőjű hengerrel számolunk. Mivel az anyagok fajsúly ill. sűrűsége dm³-ben van megadva így ezzel számolunk. 0,04²x3,14x0,7=0,0035 dm³ Az ón fajsúly ill. sűrűsége 7,3 kg/dm³ Tehát: 0,0035x7,3=0,0256 kg azaz 25,6 g súlyú 1 cső. 1000g/25,6g=39. Ebből leszámolunk 5%-ot a korróziós és egyéb veszteségre - 1,95 db. Marad tehát jó esetben 37 db. Ha viszont sokszor kell az elrontott darabokat újra beolvasztanunk, akkor persze a veszteség nagyobb lesz, úgyhogy gyakorlattól függően 30-35 darab ekkora méretű ágyúra számíthatunk 1 kg ónból.
Flamenco
|
|||||||||||
Last Updated ( 2009. August 17. Monday 09:16 ) |