銅を溶かす4つの方法 - 百科事典

ビデオ: 【溶解】家庭用バーナーで金属を溶かす方法。真鍮を溶かす。鋳造　インゴット「彫金技法入門」

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銅は熱と電気の伝導に優れた遷移金属であるため、いくつかの製品の製造に非常に役立ちます。それは溶けてインゴットの形で保管され、保管または販売されたり、宝石などの別の物体に使用されたりします。

ステップ

方法1/4：材料の準備

資料を収集します。 自家製の炉は、オーブン、断熱材またはコーティング、るつぼ、プロパンタンク、バーナー、および蓋で構成されています。るつぼを取り扱うために、保護手袋、フェイスプロテクター、ピンセットも必要です。安全な炉を作ることは可能ですが、あなたや他の人を傷つける事故を防ぐために適切な断熱材を提供することは非常に重要であることを忘れないでください。
- 自家製の炉は一般的に円筒形で、金属でできています。溶かしたい金属の量によって決まる炉のサイズに応じて、金属製の食品ショッピング缶またはステンレス鋼の鍋を使用できます。
- Kaowoolブランケット（耐熱性の高いセラミックファイバー）は、金属を溶かすためのコーティング炉に最適です。
- るつぼは、金属スクラップを溶かすために入れる容器です。液化銅が残るのはそこです。このため、銅を溶かすのに必要な温度にさらされても溶けたり壊れたりしない材料を使用することが不可欠です。最も一般的な好みの1つはグラファイト粘土です。
- プロパンバーナーに関しては、調理用のものを使用するのではなく、炉の外側に挿入してるつぼの下に保持できる一種の調整可能なトーチを使用することが重要です。インターネット上で販売されているそのような製品がいくつかあります。
- 蓋はオーブン用に選択された材料のより小さな部分から作られなければなりません。るつぼの蓋の上部には小さな穴があり、換気を可能にし、危険な内圧の蓄積を防ぎます。
セキュリティ資料が高品質であることを確認してください。 冶金業界の高温下でも耐性のある手袋と耐久性のある素材で作られた保護バイザーを着用することを強くお勧めします。炎が必要な温度に達していないことを知っておく価値があります。ただし、断熱材のおかげで、るつぼの中心が過熱して銅が溶け始めます。
誘導炉を使用してください。 銅は溶融温度が非常に高い（1,083°C）ため、誘導炉を使用する必要があることがよくあります。それらは非常に高価な産業用機械ですが、家庭用炉には通常見られないレベルの安全性を保証します。最も一般的なタイプは、二重炉と傾斜炉を備えた鋳造所です。
- デュアルファーネスは、個々の部分で金属をすばやく加熱します。利点は、少量の金属を溶かす際にエネルギーを無駄にすることなく、プロセスを簡単に開始および停止できることです。
- 傾斜炉は一般的に産業で使用されます。それらは大量の銅を連続的に溶かすことができ、その内容物をセラミック容器または金型に注ぐように自動化されています。
十分な燃料を取ります。 独自の炉を建設したい場合は、一貫して燃焼するのに十分な燃料が必要になります。製錬所では、天然ガスが最もよく使われる選択肢です。ただし、石炭のみで作業することも可能です。
- もともと、冶金学者は石炭を扱っていました。今日では、時間を節約し、鍛冶屋が仕事に集中できるようにするため、プロパンと天然ガスが使用されています。
- 石炭の欠点は、有害な煙を吐き出し、適切な温度を維持するために細心の注意が必要なことです。

方法2/4：ファウンドリの構築

アウターボディを作ります。 少量の銅を溶かすには、直径15〜30cmの炉を作るだけで十分です。炉は一般的に円筒形です。
- 缶詰の缶詰（桃やスープなど）は、家庭用かまどに適したサイズと形状の金属製の容器として使用できます。
- より大きなものの場合、ステンレス鋼の調理器具は簡単に鋳造所に変えることができます。
火で使用するために、鋳造物または特定のレンガの上にベースを置きます。 こぼれた金属廃棄物を受け取り、近くにいる人や物へのダメージを防ぎます。
内壁とベースをコーティングします。 耐熱性の高い合成ミネラルウール（セラミックファイバーと呼ばれることもあります）の一種であるカウールブランケットを使用してください。壁と毛布の間に接着剤を使用する必要はありません。折りたたんで容器の湾曲した壁の内側に置くだけで、形が保たれます。
- この材料は、アルミナ、シリカ、カオリンから作られています。
カウールブランケット（炉の内部を形成する）をITC-100またはサタナイトモルタルでコーティングします。 これにより、耐久性が長くなり、銅やその他の金属を溶かすのに十分な高温を保つことができます。
- ITC-100は、受け取った熱の最大98％を送り返す赤外線反射剤です。このコーティングは、多くの場合、鋳造所の炉や要素の内部で使用されます。それを使用すると、炉を保護し、燃料を節約するのに役立ちます。
- 悪魔主義者の乳鉢は、ペースト状の溶液が形成されるまで水と混合する必要があります。次に、それをブラシでカオウール毛布の上に渡します。
プロパンタンクの入口穴を開けます。 電気ドリルを使用して、希望のサイズでドリルし、炉の基部から約5cm上に炉の外側をドリルします。
- 入口は30°の傾斜で角度を付ける必要があります。金属がるつぼから落下（または破損）した場合、危険物がプロパンチューブに落下するのを防ぎます。
- パイプをしっかりと固定するために、オリフィスの円周はプロパンバーナーの円周よりもわずかに大きくする必要があります。
プロパンバーナーを準備します。 多くの場合、これらのバーナーはインターネットで購入できます。それらはプロパンタンクに取り付けられており、炉内の温度を上昇させる一貫した炎を作り出す役割を果たします。
- バーナーがプロパンタンクにしっかりと取り付けられたら、しっかりと固定されるまでインレットホールにスライドさせます。
- バーナーを穴に完全に挿入しないでください。パイプは、高温による損傷から保護するために、チャンバーの中心から4cm外側にある必要があります。
- 使用しないときは、プロパンタンクのバルブを常に閉じたままにしてください。
カバーを作成します。 缶を鋳造所として使用している場合は、上部を5 cmに切り、内側を反射剤付きのカウールブランケットでコーティングします。カバーの上部に穴を開けます。これにより、内圧が解放され、最高温度でもより多くの金属くずを炉に入れることができます。
るつぼを挿入します。 るつぼは、鋼、炭化ケイ素、そして多くの場合、黒鉛粘土から作られています。これらの材料は高温に耐え、銅を加熱して溶融状態に保つことができます。また、液体の銅を型に注ぐ場合は、ピンセットでキャッチすることが重要であることを忘れないでください。彼らは滑ることなくしっかりと保持する必要があります。
- 自分でるつぼを作りたい場合は、使い古した消火器などの古い材料を再利用できます。

方法3/4：金属サンプルの準備

溶けるために銅を入手してください。 家電製品や電子機器に銅くずが見られるのはよくあることです。
- この金属は、ワイヤー、電子機器、電化製品、エンジンの製造に使用されており、ご自宅で見つけることができます。それは台所用品、家具、ワイヤーおよびパイプにあります。
- 銅含有器具には、エアコン、食器洗い機、ヒーター、冷凍庫、冷蔵庫、洗濯機、衣類乾燥機、食品粉砕機、除湿機、オーブンが含まれます。銅も含まれている装飾品や実用的なものの中には、防火スクリーン、大型時計、鐘、宝石などがあります。
- 流通しているコインを溶かすことは犯罪であることに注意してください。
金属スクラップを鋳造現場に持っていきます。 オブジェクトのサイズによっては、このプロセスでは、ヤードに数本のストランドを持ち込むだけでは不十分な場合があります。大きくて重いブロックがあり、移動するのに多くの労力が必要な場合があります。
- このステップには、作業の規模に応じて、トラックまたはトラクター、クローラー、場合によっては固定クレーンまたは移動式クレーンの使用が含まれる場合があります。
銅片を壊して分離します。 リサイクルされた銅片は形状が異なるため、製錬所に取り付けるのが物理的に難しい場合があります。より大きな金属ブロックでの作業には、多くの手作業が必要です。一般的に、鉄球はスクラップを押しつぶして破壊するためにスクラップの上に落下することが許されています。
- このプロセスは深刻なセキュリティリスクを生み出すことに注意してください。飛んでいる金属片は、すぐに身体的完全性に対する脅威になる可能性があります。このプロセスは隔離された場所で実行することが重要です。手術の近くにいる人は、障壁や壁などで保護する必要があります。ぶつけたり傷つけたりしないことを保証するものとして。
トーチで銅くずを切ります。 大きな銅片をすべて使いやすいサイズに縮小したら、トーチを使用して、製錬所に簡単に収まるサンプルを作成します。金属切削では、圧縮ガスを使用するものが最も一般的です。
- 火傷の残留物から保護するために、常にフェイシャルバイザーを使用してください。
- 銅は耐熱性が高く、ガストーチで切断するのは非常に困難です（不可能ではありません）。銅や青銅などの超伝導体を切断する場合、プラズマまたは酸素化トーチが最もよく使用されます。
金属くずを圧縮します。 自動化された金属ベーラーを使用して、大量の金属くずを小さな断片に圧縮します。これらの機械は一般に鋼をベースに作られ、油圧ラムで作動して目的の材料を圧縮します。

方法4/4：銅を溶かす

砂または土の上に炉を置きます。 溶融金属は、こぼれてコンクリートに接触すると爆発する可能性があります。したがって、家庭用炉の場合の最良の選択肢は、高温で材料を安全に吸収する土または砂で作業することです。
るつぼを鋳造所に置きます。 るつぼのバランスや溶融を妨げる可能性のある異物がないか、炉の内部を調べます。また、るつぼが完全に乾いていることを確認してください。溶融金属が異物や水と接触すると、爆発が発生する可能性があります。火炎を開始する前に、るつぼが炉内に適切に配置されていることを確認してください。
プロパンバーナーに火をつけます。 炎を点火すると、銅を溶かすのに十分な内部温度を上げるプロセスが開始されます。石炭が燃え始めたとき、それは製錬所が金属くずを受け取る準備がほぼ整っていることを示しています。
鋳物を蓋で覆います。 上部に単一の開口部があるため、この時点で炉はほぼ完全に閉じているはずです。これで、るつぼの内部空間は、るつぼの内部に配置されている金属片を過熱するのに必要な強度を生成できます。
金属くずをるつぼの中に入れます。 前のステップですでに圧縮および切断されているため、一度に多数のピースを簡単に挿入できるようになり、溶融プロセスがより効率的になります。溶けたときにるつぼから溢れ出る可能性のある量を入れすぎないように注意してください。
- 溶解プロセスの最初から、常に耐熱手袋とフェイスシールドを着用してください。
温度を確認してください。 銅は1,083°Cの温度で溶けます。炉が十分に高温であるかどうかを確認するには、耐熱性の熱電対が必要です。冶金業界のさまざまな企業が販売する使い捨ておよび再利用可能なモデルがあります。
溶銅を型に流し込みます。 必要な量の準備ができたら、安全な場所（理想的には砂または別の耐熱面）に金型を準備します。次に、ピンセットでるつぼを取り出し、炉から持ち上げて、液化した銅を目的の型にゆっくりと注ぎます。