Oma kätega millegi valmistamine pakub rõõmu kõigile. Nii on tulemus teie kontrolli all ning isikliku projekti lõpuleviimine tekitab tõelist rahulolu. Selle asemel et olla pelgalt tarbija, saate olla looja; passiivse puhkamise asemel saate rakendada oma loovust ja midagi ise valmis teha. Enam ei pea te keerukaid masinaid ja valandeid ainult imetlema – kohandatud metallesemeid saab üsna hõlpsasti valmistada kodus, oma väikeses valukojas.
Jah, koduse valukoja saab ise ehitada ja seda täiesti taskukohase hinnaga. Kui see on valmis, oskate metalli sulatada ja valada sellest muljetavaldava eseme, mida võite eksponeerida näiteks aias.
Koduse valukoja rajamine on üsna lihtne, sest enamik metallivalukoja ehitamiseks ja esimese vormi valmistamiseks vajalikke osi on teil tõenäoliselt juba kodus olemas.
Metallivalu pole nii keeruline, kui võite arvata
Metallivalu on käsitöö- ja kunstivorm, millega inimesed on tegelenud sajandeid, isegi aastatuhandeid. Vastupidi mõne inimese arvamusele ei ole see ületamatult raske, liiga keeruline ega võimatu tegevus, mis oleks mõeldud ainult professionaalidele. Inimesed on valanud selliseid metalle nagu messing, vask, alumiinium, raud ja isegi teras vormidesse juba sadu aastaid. Ka teie saate sellega hakkama – metallivalu ei nõua erakordseid oskusi.
Kui oskate ehitada liivalossi, suudate valmistada ka vormi. Ja kui oskate veekeetja sisse lülitada ning vett keeta, ei tohiks metalli sulatamine ja vormi valamine olla teie jaoks liiga raske. Põhimõtteliselt ongi see nii lihtne. Võib-olla oleks saviga töötamine täpsem võrdlus, kuid mõte jääb samaks. Vaja on vaid meie nõuandeid koduse valukoja rajamiseks.
Miks valada metalli kodus?
Enne kui hakkame rääkima metalli valamisest oma hobiahjus, tasub mõelda, miks selline projekt üldse vabal ajal ette võtta.
Oma metallesemete valmistamine pole mitte ainult lõbus ja rahuldust pakkuv, vaid ka väga praktiline. Metallosade ostmise või kellegi teise teenuse eest maksmise asemel annab kodune valukoda teile teatava sõltumatuse. Kui vajate näiteks kindlat auto- või mootorrattaosa, saate selle lihtsalt oma hobiahjus valada, mis on märksa soodsam.
Peale selle saate valmistatud vormi uuesti kasutada teiste metallesemete valamiseks ning üle jäänud metallijäätmed järgmistes projektides ära kasutada. Nii ei teki jäätmeid ja töö on palju säästlikum.
Kõige olulisem on see, et kodune valukoda annab ruumi teie loovusele ja kunstilisele kujutlusvõimele. Teie otsustate, mida valmistada ja milline lõpptulemus välja näeb. Teid ei piira poest ostetud valmisosade kasutamine.
Kodune metallivalukoda – põhimaterjalid ja osad
Kütus
Kuigi tänapäevases metallitööstuses kasutatakse valamisel peaaegu eranditult maagaasipõleteid, on puusüsi koduse valukoja tavapärane kütus ning varem oli see metallivalus asendamatu. Võite kasutada ka propaaniballooniga põletit, kuid mõistlik on jääda puusöebriketi juurde. See on odavam, maksab vaid murdosa alternatiivide hinnast ja on peaaegu alati saadaval kohalikus ehitus- või hobikaupluses.
Lisaks soodsale hinnale ja heale kättesaadavusele võimaldab puusüsi kodust valukoda kasutada peaaegu kõikjal.
Puusütt saab valmistada ka kohapeal, ilma et peaksite seda poest tooma. Piisab, kui katta lehtpuidust riit mullaga ja lasta sellel mitu nädalat seestpoolt hõõguda. Nii saate oma koduse valukoja kütuse hõlpsasti ise valmistada.
Puusöe ise valmistamine aitab vähendada kulusid, kuid sellel on ka muid eeliseid. Näiteks ei sisalda kodus valmistatud puusüsi sideaineid, mida leidub sageli poest ostetud briketis. Need sideained piiravad lõpuks õhuvoolu koduse valukoja ahjus.
Puusöe sellisel töötlemisel tekivad ka lenduvad ja gaasilised kõrvalsaadused, nagu süsinikmonooksiid, puugaas, metaan, alkohol ning muud ühendid. Need kõrvalsaadused võivad olla väärtuslikud ka eraldiseisvate toodetena.
Ahi – valukoja süda
Enne metalli valamist vajate loomulikult tõhusat valukoja sulatusahju, mis kasutab kütust säästlikult ja võimaldab vormidega töötada. Sellise ahju saab vanametallist väga hõlpsasti ja väikeste kuludega ise valmistada. See meenutab eemaldatava kaanega tünni, millel on ligikaudu 50 mm ehk kahe tolli paksune tulekindlast valumassist või tulekindlast betoonist vooder.
Tulekindlad materjalid taluvad kuumust ja kõrgeid temperatuure ning säilitavad oma stabiilsuse. Näiteks tulekindel valumass meenutab betooni- või tsemendisegu, seda müüakse 25 kg pakendites ning pärast veega segamist saab sellest valmistada valukoja sulatusahjule vastupidava voodri.
Ahju alaossa tuleb paigaldada ka õhu sisselasketoru koos reguleeritava õhuvooluga ventilaatoriga, mis tagab väga kõrge temperatuuri saavutamiseks vajaliku tõmbe. Puhurina võib kasutada õhukompressorit või isegi vana tolmuimejat.
Enne valukoja ehitamist ja ahju jaoks materjalide hankimist tuleb otsustada, kui suuri osi ja metallesemeid kavatsete koduses valukojas valada. Algajale soovitatakse leida väikse terasest gaasiballooni või õllevaati meenutav mahuti.
Sellest saab hõlpsasti ehitada võimsa ja mitmekülgse, sobiva kõrgusega sulatusahju, mida saab kasutada enamiku vanametalli sulatustööde jaoks. Selline kõrgem ahi sobib eri valuvajaduste ja ka väga ebakorrapärase kujuga esemete jaoks.
Alumiiniumi töötlemine ja valamine on kõige lihtsam valukojatöö, eriti võrreldes näiteks kõrgema sulamistemperatuuriga raua valamisega. Põhjuseks on alumiiniumi madal sulamistemperatuur. Peaaegu ideaalse sulatusmaterjali võib saada ka vanadest automootori kolbidest. Paljud autoremonditöökojad lubavad klientidel neid tasuta kaasa võtta ning tasub märkida, et kolvid on valmistatud väga kvaliteetsest sulamist. Paljude kolbide külge on siiski kinnitatud kepsud, mis tuleb enne alumiiniumi valamist koos muude rauast osadega sulametallist eemaldada.
Kui olete ahju jaoks sobiva mahuti valinud, lõigake kõigepealt ära selle ülemise õmbluse juures olev kaas. Seejärel tehke seina sisse põhja lähedale ava. Ava peab olema piisavalt lai ligikaudu 30–40 mm läbimõõduga õhu sisselasketoru jaoks.
Seejärel kruvige selle toruliitmiku sisemise serva külge 90-kraadine põlv, jootke või keevitage toru mahuti seina külge ning suunake põlv ülespoole. Tehke ettevaatlikult ava kaane keskossa. Kui ava on valmis, kinnitage sinna 50 mm läbimõõduga siibritoru nii, et see ulatuks veidi kaane servast allapoole. Seejärel kinnitage mahuti külgedele käepidemed, mis on valmistatud lühikestest 3 mm x 5 mm latt-terase tükkidest ja 150 mm pikkustest, 15 mm läbimõõduga torujuppidest.
Kuigi see juhend keskendub alumiiniumi valamisele, kehtivad sarnased etapid ka teiste metallide, sealhulgas raua, messingi ja vase valamisel. Loomulikult erinevad näiteks metallide sulatamiseks vajalikud temperatuurid.
Tulekindel vooder
Kaas, põhi ja siseseinad tuleb täita tulekindla valumassi või muu tulekindla materjaliga, sest ahjus tekivad äärmiselt kõrged temperatuurid. Vitcas tarnib 25 kg ämbrites külma veega segatavat kuivsegu 1700 Grade Refractory Castable tulekindel valumass. Segage sobiv kogus tulekindlat valumassi pakendil olevate juhiste järgi ning täitke ahjumahuti põhi kuni õhu sisselaske põlveni, ligikaudu 30–50 mm sügavuselt, nii et mass oleks põlve ülemise osaga tasa.
Nüüd määrige väiksema mahuti väliskülg vähese õliga, et selle saaks pärast voodri esmast tardumist hõlpsasti eemaldada, ning asetage mahuti püstiselt põlve kohale. On väga oluline, et seinavooder jääks kogu ahju korpuses ühtlase paksusega.
Seejärel täitke seinte õõnsus tulekindla seguga samamoodi nagu põhi ning tihendage segu paigaldamise ajal, et sellesse ei jääks õhumulle. Viimistlege kaas samal viisil: pöörake see tagurpidi ja paigaldage vooder kuni korstnatoruni.
Tulekindla voodri kuivatamine
Kui tulekindel mass hakkab kuivama, tehke väike puusöetuli ja laske sellel vähemalt 12 tundi põleda.
Valmistage ligikaudu 3 mm paksusest venitatud metallvõrgust ketas, mis on täpselt nii lai, et mahuks ahju, ja ühendage seejärel õhu sisselase puhuriga. Vajaduse korral kasutage keevitatud plaati, liitmikku või jalgratta sisekummi osa. Nüüd peaks teie sulatusahi olema valmis kasulike koduste vormide ja sulametallist esemete valmistamiseks.
Tulekindel kaitsekate
Vooder on soovitatav katta kasutusvalmis tsirkoonipõhise tulekindla kaitsekattega, mis takistab sulametalli pinnale kleepumist. Samuti tasub isoleerida mahuti väliskülg, sest see muudab protsessi ohutumaks ja tõhusamaks ning parandab ahju jõudlust. Kuna tulekindel kaitsekate on kohe kasutusvalmis, ei ole seda vaja veega segada.
Mis on tsirkoon?
Tsirkoon on tulekindel materjal, mille kasulikud omadused muudavad selle ideaalseks paljudeks rakendusteks, sealhulgas metallivaluks.
Eelkõige pikendab see iga kaetud pinna kasutusiga ja sobib seetõttu suurepäraselt kaitsekatete valmistamiseks. Tänu vähesele lahustuvusele sobib tsirkoon ka kokkupuuteks sulametalliga. Peale selle on sellel väike soojusjuhtivus, suur vastupidavus termilisele šokile ja hea korrosioonikindlus. Nende omaduste kombinatsioon muudab tsirkooni sobivaks ahjudes kasutamiseks.
Valukoja sulatusahju isolatsioon
Ahi on tungivalt soovitatav korralikult isoleerida, mähkides selle väliskülje ümber keraamilisest kiust isolatsioonimati või alumiiniumkattega klaaskiudmati. Veelgi parema jõudluse saavutamiseks katke keraamilisest kiust matt kasutusvalmis tsirkoonipõhise kaitsekattega. Nende kahe toote kombinatsioon tagab ahjule maksimaalse isolatsiooni.
Vormkast
See on koduse metallivalukoja rajamisel veel üks põhielement. Selle olulise valukojatarviku ehk vormkasti suudate tõenäoliselt samuti ise valmistada.
See on lihtsalt avatud kaheosaline kast, mis hoiab vormi moodustavat liiva. Vormkasti paksus sõltub loomulikult valatavate detailide suurusest. Selle ülemist osa nimetatakse pealmiseks ja alumist osa alumiseks vormkastiks. Vajaduse korral võib osade vahele lisada väiksema neljakandilise vaheosa, et suurendada kasti sügavust.
Vormkasti ise valmistamiseks leidke sirge ja tasane 100 x 25 mm puitmaterjal ning lõigake sellest kaheksa detaili: neli ligikaudu 250 mm ja neli 300 mm pikkust.
Seejärel lõigake kaheksa 50 mm pikkust detaili ning valmistage kaks kasti, ühendades lauad liimi ja M60 x 30 mm puidukruvidega. Suurema vormkasti puhul lõigake nii alumise kui ka pealmise kasti siseküljele 6 mm x 15 mm valts, mis aitab liiva paigal hoida.
Valmistage vormkasti külgede jaoks lukustusdetailide komplektid. On oluline, et pealmine ja alumine vormkast sobituksid alati täpselt kokku, et vorm eralduks lahutuspinnal puhtalt.
Paljud eelistavad koonilistele nuppudele vardaid või tihvte, sest need jätavad tõstmisel vähem eksimisruumi. Puidu tihendamiseks kasutage kvaliteetset vetthülgavat vahendit.
Vajate ka vormimislauda ja sõela, mida pole raske hankida. Sõelana võib kasutada tavalist ehitus- või hobikauplusest saadavat aiasõela.
Lõpuks valmistage vähemalt kaks mudelplaati vineerist, mis on vormkastist veidi suuremad, ja töödelge need puidukaitsevahendiga.
Ülejäänud varustus
Esimese vormi valmistamiseks vajate ka järgmisi osi ja tööriistu.
12 mm läbimõõduga ja 150 mm pikkune kooniline ümarlati tükk
Puidust haamrivars
Sile 12 mm x 150 mm ümarlatt tõusukanali tihvtiks
Väikesed noaterad ja lusikad
Raudvarras, mille ühes otsas on konks ja teises käepide
150 mm malmist sulatustiigel
Käärilaadsed tiiglitangid
Sirge latt tasandamiseks
Peen kaamelikarvadest pintsel
Raudpannid ja raudmahutid
Küpsetusvorm, mis ei tohi olla alumiiniumist
Väike ristkülikukujuline leivavorm
Räbukulp kahe jala pikkusest vardast käepidemega
Vormiliiv
Koputustööriist mudeli vabastamiseks
Nurklihvija
Kuidas valmistada esimene metallivaluvorm?
Nüüd olete valmis väikese vormi valmistamiseks. Asetage puusöebrikett ahju põhjas olevale restile, süüdake see ja lülitage puhur sisse. Täitke tiigel vanametalliga, näiteks alumiiniumi, vase või rauaga. Teras ei pruugi oma teiste metallidega võrreldes väga kõrge sulamistemperatuuri tõttu olla metallivaluks parim valik ning kõrge sulamistemperatuuriga raud järgneb sellele kohe.
Asetage tiigel hõõguvate sütega ahju ja pange kaas peale. Sulami sulamist oodates valmistage vormimislaual ette ligikaudu 25 liitrit liiva ja niisutage seda järk-järgult veepiiskade pihustamisega. Samal ajal segage liiva kahe puuklotsiga, et saavutada kuiv, kuid plastne konsistents, mis püsib pigistamisel koos, kuid laguneb pärast surve vabastamist puhtalt. Õige niiskusastme leidmiseks peate seda tõenäoliselt mõnda aega katsetama.
Veel parem on liiv segada ligikaudu 12 tundi enne metallivalu, et niiskus jõuaks kapillaarjõu toimel ühtlaselt jaotuda.
Seejärel asetage mudel vormimislaual olevale mudelplaadile. Puistake sellele soki kaudu peenestatud pimsskivi.
Asetage alumine vormkast tagurpidi mudeli kohale ja sõeluge liiv selle sisse. Tihendage liivaterad tugevalt mudeli ümber.
Seejärel täitke alumine vormkast kuhjaga liivaga ja tihendage seda nurkades korralikult. Mudeli kohal kasutage tampimisel siiski veidi väiksemat jõudu. Vajutage liiv mudelplaadi abil horisontaalse liigutusega allapoole alumisse vormkasti.
Eemaldage üleliigne materjal sirge latiga alumise vormkasti servade järgi ning tehke vormi õhutusavad, torgates liiva mitmest kohast mudeli kohal ja all lühikese terava riidepuutraadiga. Koguge ülejäänud liiv leivavormi.
Kontrollige tiiglit ja vaadake, kas vanametall või alumiinium on sulanud. Erepunane värvus tähendab, et temperatuur on liiga kõrge. Vähendage sissetuleva õhu voolu, et sulametall vormi lõpetamise ajal vaid kergelt keeks.
Seejärel pöörake alumine vormkast õigetpidi ja puistake selle pinnale eraldusainet, jättes mudeli paigale. Paigaldage ettevaatlikult pealmine vormkast. Asetage tõusukanali tihvt mudeli kõige paksema osa kohale, lükake valukanali tihvt alumise vormkasti liiva sisse umbes 5 cm kaugusele mudelist ning korrake sõelumist, tampimist ja tasandamist samamoodi nagu enne.
Kui see on tehtud, lõigake noaga madal, ligikaudu 25 mm sügavune valulehter umbes 25 mm kaugusele valukanali tihvtist ja tehke lehtrist otse tihvtini poole pikkusega kanal. Tehke mudeli kohal õhutusavad, eemaldage ettevaatlikult valukanali ja tõusukanali tihvtid ning suruge liiv sõrmedega valulehtri ümber kinni. Jälgige, et tõusukanali tihvti jäetud avasse ei kukuks materjali. Nüüd eraldage alumine ja pealmine vormkast ettevaatlikult.
Tehke alumisse vormiliiva valukanalist mudelini jaotuskanal, lõpetades sissevoolukanali juures ehk otse mudelini viiva ühendussoone ees, ning suruge liiv uuesti kinni. Mõnel juhul võib kasutada mitut jaotus- ja sissevoolukanalit.
Seejärel kandke noaga mudeli serva ümber õhuke veekiht ja valmistuge mudeli eemaldamiseks. Kõigepealt keerake mudeli sobivasse ossa väike kruvi ning koputage seda ettevaatlikult edasi-tagasi ja külgede suunas, kuni mudel vabaneb ning selle saab hõlpsasti välja tõsta.
Kui vorm on kuidagi kahjustatud, parandage see, puhuge jäljendist lahtine liiv välja ja asetage pealmine vormkast ettevaatlikult tagasi. Kontrollige veel kord, et see paikneks õigesti.
Nüüd olete valamiseks valmis, kuid esmalt veenduge, et vormimislaua katmata puitosad vormkasti ümber oleksid liivaga kaetud.
Metalli valamine koduses valukojas
Kõigepealt avage ahi konksuga ja eemaldage tiiglist võimalikud rauatükid. Seejärel eemaldage sulanud alumiiniumi või muu metalli pinnalt räbu, püüdes sulametalli mitte liigselt liigutada, ning asetage räbu ettevalmistatud raudmahutisse. Tõstke tiigel konksuga ahjust välja, asetage see raudpannile ja haarake tangidega kindlalt kinni.
Valage sulametalli valulehtrisse ja valukanalisse, kuni see hakkab tõusukanalist välja tulema. Valage ülejäänud vedel alumiinium küpsetusvormi, et valmistada kangid, mille saate hiljem uuesti sulatada.
Vormi lahtivõtmist oodates, sest metallvalandi jahtumiseks kulub 20–30 minutit, sõeluge kogu üleliigne liiv uuesti läbi ja leidke sellele sobiv suletud ning kaitstud hoiukoht järgmiste projektide tarbeks. Tehke sama pärast valu lõpetamist vormiõõnsuses olnud liivaga. Kustutage ahjus olev tuli ettevaatlikult ja aeglaselt ning hoidke jahtunud söed alles, sest nendega on järgmisi tulekoldeid lihtsam süüdata.
Lõpuks eemaldage metallvaland vormiõõnsusest ja vaadake see üle. Ärge laske end heidutada, kui esimesed katsed on pisut keerulised. Harjutades võite järjepidevalt valmistada valandeid, mis sobivad pressimiseks, freesimiseks, treimiseks või muul viisil töötlemiseks.
Ongi kõik! Olete oma koduses valukojas edukalt valmistanud esimese metalleseme. Kahtlemata õpite töö käigus ja parandate harjutades oma oskusi, kuid see lihtne juhend aitab algajatel metallivalu maailma siseneda.
Tööohutus metallivalukojas
Metallivalu võib olla ohutu, kuid ainult siis, kui rakendate vajalikke ettevaatusabinõusid, et kogu protsess kulgeks turvaliselt ja sujuvalt. Kui sulatate valukojas metalli vormi valamiseks, peate töötama tähelepanelikult ja süsteemselt. Keegi ei soovi ju ennast põletada.
Kõigepealt veenduge, et kasutaksite pritsmete eest kaitsmiseks kaitsekindaid ja muid isikukaitsevahendeid, näiteks kaitseprille. Samuti ärge puudutage ahjus ühtegi kuuma osa, eriti valatavaid metalle, sest see võib põhjustada raskeid põletusi. Seetõttu on tiigli eemaldamisel hädavajalik kasutada tange või muid sobivaid tõstevahendeid.
Sulametalli tiigli kvaliteet
Tiigel peab olema kvaliteetne, et valamiseks mõeldud sulametall ei pääseks välja. Olenemata sellest, kas tegemist on raua, terase või mõne muu metalliga, kujutab äärmiselt kõrge temperatuur endast tõsist ohtu. Kontrollige, et tiiglis ei oleks auke ega pragusid, sest need võivad põhjustada õnnetuse. Aukude ja kahjustusteta tiiglit saab ohutult kasutada, kuid konstruktsioonikahjustuste korral ostke ettevaatuse mõttes uus.
Lõpetuseks...
Kui olete rakendanud kõik vajalikud ohutusmeetmed ja meie juhendi läbi lugenud, võite alustada oma koduse valukoja ehitamist ning asuda metallivaluprojektide kallale!
