A/10.) tétel

A/10.) Olvasztás és Öntés. Mire használjuk az öntés különböző típusait? Melyek az olvasztáshoz és öntéshez szükséges anyagok-eszközök-szerszámok, mi az alapelv? Magyarázza el a következő, öntéshez kapcsolódó kifejezéseket: öntőkeret, zsugorodás, küvetta, kokilla, mesterdarab.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Az olvasztás és öntés az ötvösség elengedhetetlen előkészítő műveleti közé tartozik, melyet mind az anyag-előkészítésnél használunk, mind tárgyak készítésénél, félgyártmányok előállításánál. A sorozatgyártás, termelésnövekedés, vagy csak elkészítési idő lerövidítése miatt napjainkra a kommersz, gyors ékszerek szinte kizárólagos elkészítési technikájává vált az öntés. Használja még más anyagokkal és volumenben a szobrászat, gépipar, sorozatgyártás  is.

E témakörnél a szükséges elemek, anyagok, gépek szempontjából készítünk egy áttekintést, mely vonatkozik az olvasztás anyagaira [I.] és főbb tulajdonságaira, az olvasztás kezdő olvasztó-berendezésekre [II.]. Fontos és lényeges eleme az olvasztás megismerésének a folyamat közben használatos kémiai anyagok [III.] felsorolása valamint az öntvény formakialakítás szempontjából elengedhetetlen formák, az un. kokillák vizsgálatára, és magának a tevékenységnek, öntés fajtáinak [V.], ismertetése. Fontossága miatt a viaszveszejtéses precíziós öntés [V.] külön fejezetet kap. Végül az alapvető munka- és balesetvédelmi szabályok [VI.] következnek.

I. OLVASZTÁS ANYAGAI_____________________________I.

Az ötvös általában nemesfémeket használ fel munkája során alapfémeknek, így a nemesfémek, [Au, Ag, Pt] ill. ez ezekhez a tulajdonságok javítása, módosítása miatt szükséges különböző ötvözők [Cu, Ni, Pd, etc.]. Ezek tárgyalása a Nemesfémek tételben. Gyakorlati feladat ötvözetszámítás.

II. OLVASZTÓBERENDEZÉSEK______________________II.

Az olvasztás lényege, hogy a tűzálló tégelybe helyezett alapfémet, esetleges ötvözőit, különböző olvasztási segédanyagokkal olvadáspontjuk fölé melegítjük, azok tökéletes keveredése után az előkészített formába öntjük, ahol megdermedve kitölti az üreg alakját, és megkapjuk az alapanyagot elkészítését segítő félgyártmányt, vagy a tárgy nyers öntvényét.

Vizsgálhatjuk az olvasztó-berendezéseket aszerint, hogy mi a hőközlő közeg ill. az olvasztás körülményei, gépesítése, fejlettsége:

* Olvasztótégelyek

1. Samott tégely – tűzálló anyagból és kvarchomokból készül, amelyben kiégetése után jelentős számban lehet nyílt, irányított láng alkalmazásával olvasztani. Arany, platina, ezüst olvasztására általában. Hátránya, hogy felülete érdes, apró fémrészecskék tapadhatnak a falához öntés során. Általában nyél nélkül beszerezhető, melyre biztosan rögzíteni kell a kiöntést egyszerűsítő nyelet.
2. Grafit tégely – iszapolt agyagból és finomra tört grafitporból készül. Hagyományos formája [mert készítik speciális formával, külön olvasztó berendezések méreteinek megfelelően is] alapján falvastagsága az alja fele fokozatosan nő, hiszen a megolvadt anyag súlya ide nehezedik. Szokták szúróláng ellen bizonyos zománcréteggel védeni, de alapvetően szúróláng mellőzésével használják olvasztásra. [A kemencéből hosszú nyelű vasfogóval emelik ki, és öntenek belőle; rárögzített nyél nem általános.]

* Egyéb

Néha, a szükség, vagy a nem megfelelő körülmények miatt lehet improvizálni az olvasztás szükséges körülményeit. A feladat végrehajtható, habár személyes véleményem szerint a „gányolás” témakörbe tartozik.

1. Kimélyített faszénlapon történő öntés – A láng az olvasztandó anyaggal közvetlenül érintkezik. Fontos a jó minőségű faszén használata, nehogy elrepedjen az olvasztás során. Egyszerű, gyors, olcsó eljárás, amelyet kisebb műhelyekben használnak egyszerre kisebb mennyiségű [kb. 50 – 100 gr] anyag olvasztására

Ezeket a tégelyeket lehetőség szerint forrasztópisztoly vagy hegesztőpisztoly lángjával is lehet hevíteni, benne az anyagokat megolvasztani. Ehhez szükséges ismeretek az ötvösműhely felépítése, szerszámai tételben említettek.

* Tégelykemencék

Fejlettebb, az alapanyagok szempontjából előnyösebb a most felsorolandó kemence típusok, ahol közvetlenül nem érintkezik a lánggal az olvasztandó fém. A fűtés fajtája szerint csoportosíthatóak:

1. Kokszkemencék – Felső része az olvasztótér, alsó a hamutér, amelyet vasrostély választ el egymástól. A felső részben a tégely körül és részen alatta kokszréteget helyeznek el, ami biztosítja a hőt. Ez a kemencetípus olcsó, egyszerű, de hőmérsékletszabályozása nehéz, nagy a tüzelőanyag fogyasztás, és nehéz a tégely kiemelése, és esetleges visszahelyezése.
2. Gáztüzelésű kemencék – Levegővel kevert gázzal működik. Hátránya, hogy az égéstermékek a megolvadt fémmel érintkeznek, és azt szennyezik.
3. Olajtüzelésű kemencék – Olaj és levegő keverékével működik, Az égők érintőlegesen fújnak a tüzelőtérbe, hogy a tégelyt ne érje szúróláng.
4. Villamos olvasztókemencék – Legelterjedtebbek. Leginkább az un. ellenállás kemence, a samott lapba burkolt, húzott spirálhuzalok, a kantál-huzal fűt. Egyes villamos kemencékkel 2500 C° is elérhető, így ha gazdaságos lenne, használható platina olvasztására is. [Egyéb esetben marad a hegesztőpisztoly.] A villamos kemencék fajtától, korszerűségtől függően gyorsan melegítenek, de kb. 700 C° felett már lassabban emelkedik a hőmérséklet. A gyors hőmérsékletemelkedés és süllyedés amúgy sem hasznos a kemencének, de az olvasztás egyik összetevőjének sem, mivel a gyors hőtágulás változás következtében ezek megrepedhetnek.

III. OLVASZTÁSKOR HASZNÁLT KÉMIAI ANYAGOK_III.

Ezek szerepe az olvasztandó anyag tisztítása, nem kívánatos összetevő eltávolítása [oxidáló anyagok], tisztántartása, szükségtelen oxidáció megakadályozása [redukáló anyagok], nemkívánatos elemek elsalakosítása [Salakképző anyagok], valamint hogy olvasztás közben folyósítsák és takarják a már megolvadt fémet, védve annak anyagait és könnyítve a műveletet [Folyósító és takaró anyagok]:

1. Oxidáló anyagok: Kálim nitrát, kálisó [KNO3]; nátrium nitrát, salétromsó [NaNo3]; Kálium Klorát [KClO3]
2. Redukáló anyagok: Szén [C]; Nátrium karbonát – szóda [Na2CO3]; Kálium karbonát – hamuzsír [K2CO3]
3. Salakképző anyagok: Bórax [Na2B4O7]; Üveg; Téglapor;
4. Folyósító anyagok: Hamuzsír [K2CO3]; Konyhasó [NaCl]; Fojpát [CaF2]
5. Takaró, fedő anyagok: Darabos szén [C]; Konyhasó [NaCl]

------------------------------------------------------------------------------------

Öntés alapelve:

Az öntésnek sok fajtája segíti egy ötvös/fémműves munkáját.

Alapvetően két főcsoportra osztályozható az öntés: az alapanyag öntés és a munkadarab/kész tárgy öntése.

Mindegyik öntésnek azonos eleme - alapelve, hogy biztosítani kell valami módon azt a negatív üreget, amelybe a olvadáspont fölé melegített, folyékony fémet beleönthetjük, ahol a fém megdermedve felveszi az üreg alakját. De egyáltalában nem mindegy, hogy egy 8-as rúd a végeredmény, vagy egy szobor. Változik az öntés attól is, hogy sorozatgyártás, vagy egyedi technika, mi a beágyazó anyag (fém, homok, gipsz).

------------------------------------------------------------------------------------



Szakkifejezések magyarázata:
-------------------------------------------------------------------------------------
öntőkeret: homokformázó öntéshez szükséges eszköz, amelybe beledöngölik a homokot

-------------------------------------------------------------------------------------

zsugorodás: a fémek öntésénél jelentkező méretcsökkenés, melyet a mesterdarab készítésénél bele kell tervezni. Alapanyagtól függően 1-2% lehet.
-------------------------------------------------------------------------------------
küvetta: viaszveszejtéses öntésnél az a cső-darab, amelyet a viaszcsokorra helyeznek, majd feltöltik gipsszel. A gipsz megkötése és a viasz kimelegítése után a küvetta tartalmazza azokat az üregeket, ahova a olvasztott fém öntésnél kerül majd.
-------------------------------------------------------------------------------------
kokilla: alapanyagöntéshez használatos, általában két részből álló öntöttvas vagy acélöntvény, melyek egymáshoz biztosan, illesztő csapokkal, vagy csavarozással kapcsolódnak. Vannak klasszikus tömbök öntésére alkalmas nyeles, rudak és lemezek öntésére alkalmas fekvő, ill. álló kokillák. 
-------------------------------------------------------------------------------------
mesterdarab: vagy más néven mesterminta. A homokformázó-, az oszaszépiás- és a viaszveszejtéses öntésnél is van szerepe. A zsugorodás figyelembevételével műanyagból, fémből (etc.) elkészített munkadarab, amelyről a negatív formákat leveszik. Míg a szépiás ill. homokformázó öntésnél közvetlenül kerül a formázóanyagba a mesterdarab, addig a viaszveszejtéses eljárásnál először guminegatívot vesznek a mesterdarabról, majd ebbe helyeznek viaszt, amellyel így a sorozatgyártás könnyen kivitelezhető.

-------------------------------------------------------------------------------------


*************************************************************
RB20120508