Изготовление цепей, часть 3: Плавка ювелирных сплавов

Раздел: Техника и технология
07 сентября 2009 г.

Сплавы для машинного изготовления цепочек обычно состоят из золота, серебра, меди и цинка, комбинируемых в различных пропорциях.

Бесконечное число сочетаний металлов дает возможность удовлетворить требованиям рынка, предъявляемым к таким качественным показателям, как мягкость, цвет, прочность и проба.

ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВКА

Преимущества этого метода таковы, что он находит все большее и большее применение. Другие методы плавки не позволяют выполнять ее с такой легкостью.

При полном сжигании одного килограмма угля расходуется, как минимум, 9 тысяч литров воздуха. На один килограмм бензина расходуется, как минимум, 12 тысяч. Литр метана — 9 тысяч. На практике расходуется еще больший объем воздуха. Нагретый газ уносит тепло, бесполезно нагревая тигель и воздух.

Альтернативными печами являются, так называемые, индукционные электромагнитные печи, в которых нагрев производится электромагнитным полем, возбуждаемым переменным током, который циркулирует в бобине. Нагреву, если тигель изготовлен из непроводящего материала, подвергается только металлическая масса, причем металл может защищаться газовой атмосферой. При использовании этого метода тигель нагревается от контакта с металлом.

Изготовление цепей, часть 3: Плавка ювелирных сплавов

Рис. Индуцируемые токи и поведение металла

Частота переменного электрического тока определяется электрическими свойствами расплавляемого материала, его количеством и диаметром тигля.

Слишком высокая частота приводит к нагреву, прежде всего, поверхностного слоя и может вызвать перегрев и нарушение однородности сплава.

Этот метод нагрева позволяет использовать контролируемую атмосферу плавки и использовать определенные газы, что намного улучшает качество слитка.

Чтобы понять механизм нагрева, воспользоваться аналогией с трансформатором. Известно, что трансформатор имеет два контура, первичный, через который проходит ток трансформатора и вторичный. Если вторичный контур замкнут накоротко, вся энергия переходит в тепло. В печи данного типа вторичным контуром является расплавляемый металл, то есть короткозамкнутый и, поэтому, нагреваемый.

Подобные печи имеют более высокую стоимость, которую компенсирует низкие производственные затраты, другим преимуществом является высокая скорость плавления. При использовании данного способа, материал должен быть проводящим, однако, до плавления может быть доведен и непроводящий материал, находящийся в проводящем тигле.

СТАТИЧЕСКИЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ПЕЧИ

Статические печи, работающие на средних частотах, являются, в настоящее время, самыми быстрыми и наиболее пригодными печами для изготовления ювелирных изделий в небольших и средних количествах. Способ нагрева, благодаря большому количеству энергии, подводимой графитовому тиглю, позволяет быстро плавить металл с минимумом испарения, получая, благодаря отсутствию дыма, незагрязненный сплав. Защитная атмосфера создается газовой горелкой, помещенной над тиглем, это дает возможность избежать возникновения окислов при плавке и защищает тигель. Индуктивный нагрев создает в металле электромагнитные поля, которые, с одной стороны, помогают плавке и, с другой, магнитное поле прекрасно перемешивает металл, придавая ему наилучшую однородность и плотность, гарантируя постоянство как пробы, так и в механических характеристик сплавов.

Статическая индукционная печь Изготовление цепей, часть 3: Плавка ювелирных сплавов

Расплавленный металл переливается в опоку с коническим или восьмигранным каналом, с размерами пропорциональными, как в сечении, так и по длине, весу изготовляемого слитка. При использовании такой печи, крайне важна способность оператора выбрать правильный режим плавки, перемешивание и удаление загрязнений. Для гарантирования качества сплава иногда бывает необходимо переплавить сплав два или три раза, не допуская испарения металлов, которое может повысить пробу сплава.

ПЕЧИ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

Для получения наилучшего качества и наивысшей производительности, наиболее передовым в технологическом смысле оборудованием для плавки являются печи непрерывного литья, при помощи которых можно изготовить один или несколько прутков одновременно, имеющих круглое, прямоугольное или другое сечение, например, трубчатое. Плавление сплава для производства проволоки для изготовления цепочек, обычно, производится в индукционной печи непрерывного литья. Применение средних и низких частот (менее 10 кГц) не создает угрозы здоровью персонала. В определенных случаях электромагнитное поле создает наведенные токи только вокруг спирали, которые, в отличие от высокочастотных технологий, можно не учитывать. Эти печи, позволяют, таким образом, обеспечить охрану среды в рабочем помещении, защиту здоровья персонала, простоту операций при соблюдении всех действующих международных норм безопасности на производстве. Вертикальные установки непрерывного литья с микропроцессорным управлением позволяют обеспечить производство прутка, трубок и полосы с возможностью одновременного производства нескольких размеров прутков. Печи позволяют также при помощи технологии непрерывного литья улучшить качество и упростить производство различных сплавов. Для некоторых сплавов, подвергаемых дальнейшей специфической обработке, непрерывное литье является обязательным.

Вертикальная печь непрерывного литья
Изготовление цепей, часть 3: Плавка ювелирных сплавов Вертикальные печи непрерывного литья обеспечивают, в отличие от традиционных производств, следующие преимущества:· минимальные расходы на монтаж и ограниченность занятого пространства;
· устранение, вследствие законов физики отходов, окислов и т.п., которые остаются на поверхности;
· полное отсутствие газов и примесей в плавке, которые выталкиваются вверх согласно законам физики;
· гарантированную и постоянную пробу сплава;
· однородное охлаждение по всему заданному периметру проволоки, трубки и прутка с момента застывания в тигле благодаря системе охлаждения;
· продольно выровненную молекулярную структуру металла, что обеспечивает пропорциональность и постоянность удлинения;
· возможные дефекты (трещины, холодные спайки, усадочные раковины металла) устраняются благодаря качеству процесса;
· лучшее качество отливок по цвету;
· частичное устранение промежуточных операций обработки, в т.ч. отжига, волочения, прокатки различных профилей, благодаря эффекту ковкости, качеству литья и уменьшенным размерам профилей;
· однородное охлаждение по всему периметру проволоки, трубы или прутка, задаваемое временем затвердевания в фильере;
· регулируемая индукция магнитного поля, регулируемый частотный конвертер, исключающий помехи в цепях (по соответствующим нормам ЕЭС), от 20% до 100% возможностей печи, и плавильная камера с водяным охлаждением и сенсорным контролем температуры и потока;
· конвертер работает на средней/низкой частоте (менее 10 кГц);
· соответствие нормам ЕЭС и VDE по радиопомехам;
· полная безопасность персонала (нормы ЕЭС и VDE);
· гарантированное и непрерывное перемешивание сплавов и легирующих элементов при помощи силы наведенного магнитного поля;
· экономия электрической энергии;
· полное исключение электрических разрядов на поверхности и внутри сплава (что случается в случае с высокими частотами) и, следовательно, минимальные потери металла;
· простота в работе с печью обеспечивается ее функциональностью и удобством в обращении.

Примечание: для некоторых сплавов, исходя из последующей обработки, вертикальное литье является обязательным.

[ jewellerynews.ru ]

Для публикации этого эксклюзивного материала необходимо разрешение редакции либо размещение прямой ссылки на http://www.jewellerynews.ru как на источник.

Просим отнестись с пониманием и не создавать конфликтных ситуаций.

Обсуждение новости - Ваш комментарий первый

Реклама

Реклама

 

Архив новостей

2019 год

январь февраль март апрель
май июнь июль август
сентябрь октябрь ноябрь декабрь

Архив журнала "Ювелирные Известия" (2004-2005)

Нас читают

Администрация Президента РФ, Совет федерации РФ, Государственная Дума РФ, Гильдия Ювелиров, директора и менеджеры ювелирных компаний.