ریخته گری جواهرات به روش گریز از مرکز و مکشی : آموزش گام به گام

چرا آموزش ریخته گری با موم اهمیت ویژه ای دارد؟

ریخته گری با موم تکنیکی است که هنرمندان برای خلق مجسمه های بزرگ و کوچک از آن استفاده می کنند. برای ایجاد قالب، از مدل مومی یک شی استفاده می شود. سپس، موم توسط حرارت از قالب خارج شده و فلز مذاب در قالب ریخته می شود تا مجسمه ایجاد شود. هزاران سال در فرهنگ های سراسر جهان از این تکنیک استفاده می کردند. در دوره های اخیر،  در دهه 1940، دندانپزشکان از این تکنیک برای ایجاد قطعاتی برای کارهای دندانپزشکی استفاده می کردند. نیاز جواهرسازان به طراحی و تولید جزئیات کوچک در جواهرات باعث شده است که از بسیاری از روش های ریخته گری موم در دندانپزشکی برای ساخت جواهرات استفاده کنند.

برخی از جواهرسازان ریخته گری با موم را به دلایلی بسیار مفید می دانند. چراکه با انجام این روش، می توان تنظیمات و پایه های سفارشی برای سنگ هایی با تراش های غیر استاندارد ایجاد کرد. همچنین، می توان طرح های محافظ برای گونه های جواهر نرم مانند دیوپتاز و اوپال تولید کرد. جواهرسازان همچنین می توانند قالب های لاستیکی از قطعات اصلی بسازند و از آنها برای ساخت مدل های مومی جهت کپی طرح اصلی و سری سازی استفاده کنند.

شاید بهترین چیز در مورد ریخته گری موم این است که می تواند به آزادسازی خلاقیت یک جواهرساز کمک کند. موم را می توان تقریباً به هر شکلی که بتوان تصور کرد شکل داد. اگر جواهرسازان به نتایجی که می‌خواهند دست پیدا نکردند، فقط کافی است موم را ذوب کرده و با آن کاری کاملا جدید را بسازند. به همین دلیل است که آموزش ریخته گری مومی اهمیت ویژه ای دارد.

این پروتزها توسط دانشجویان دانشکده فناوری دندانپزشکی، مرکز آموزش نیروی دریایی، فاراگوت، در سال 1945 ساخته شده است.

روش های ریخته گری موم متعددی وجود دارد. در روش ریخته گری شن و ماسه از ماسه به عنوان مواد قالب استفاده می کنند. ریخته گری توفا شامل کنده کاری قالب در توفا، خاکستر آتشفشانی ریزدانه است. ریخته گری استخوان برش شامل بریدن قالب یا فشار دادن یک مدل به استخوان دنده است. ریخته گری آب روش جالبی برای ایجاد اشیاء آزاد است. فلز مذاب به آرامی در آب ریخته شده و به شکل های غیر معمول و تصادفی سرد می شود که می توان از آنها برای ساخت قالب استفاده کرد. در ریخته گری بخار نیز از نیروی بخار برای فشار دادن فلز به داخل قالب استفاده می کند.

این مقاله بر روی آموزش ریخته گری گریز از مرکز و مکشی با استفاده از تکنیک لاست وکس تمرکز خواهد کرد (به این دلیل که مدل موم در هنگام ریخته‌گری فلز از بین می‌رود).

ابزار و لوازم برای ریخته گری گریز از مرکز و مکشی

برای آموزش ریخته گری گریز از مرکز و مکشی، در ابتدا لازم است با ابزار و لوازم ریخته گری با این روش آشنا شویم.

1. موم مدل یا الگو. یک مدل یا الگو می تواند از موم یا هر ماده کاملا قابل احتراق دیگری ساخته شود. نکته کلیدی مهم در اینجا “کاملا قابل احتراق” است. اگر ماده مورد نظر مدل، هر گونه باقیمانده ای از خود به جا بگذارد، باعث ایجاد مشکلاتی در قطعه ریختگی می شود، از لکه های ناخوشایند گرفته تا از دست رفتن جزئیات کار(یا در اصطلاح خوره داشتن کار). تنوع شگفت انگیزی از انواع موم در فروشگاه ها حتی بصورت آنلاین در دسترس است. موم در اشکال سیمی شکل، گرد، نیمه گرد، عدسی، ریگ، قالب صابونی، مربع و مثلثی موجود می باشد. می توانید ورقه های مومی و موم اسپرو را پیدا کنید. موم همه کاره ترین مواد در بین تمام مواد مدل سازی است و به اندازه گزینه های دیگر سمی یا مضر نیست.
2. موم اسپرو. قطر 3/8 اینچ برای اسپرو اصلی توصیه می شود.

• سیلندرها و واشرهای کف سیلندر . واشرهای کف سیلندر و سیلندرها را به صورت ست بخرید. سیلندرها باید به اندازه کافی قطر داشته باشند تا فاصله 1 سانتی بین مدل و دیواره سیلندر وجود داشته باشد و به اندازه ای بلند باشند که حداقل 1.5 سانت برای گچ ریخته گری ایجاد شود. اگر گچ ریخته گری کافی استفاده نشود، قالب ممکن است موجب ترکیده شدن و خروج مواد از قالب شده و مدل را از بین ببرد. (فشار در حین استفاده از یک ماشین گریز از مرکز می تواند مقدار زیادی فلز مذاب را در اطراف کارگاه شما پرتاب کند).
• گچ ریخته گری. تامین کنندگان گچ ریخته گری را در مقادیر کوچک و بزرگ نگه داری می کنند. با این حال، گچ ریخته گری یک جاذب آب است، بنابراین فقط به اندازه مقداری که قرار است در مدت شش ماه استفاده کنید بخرید. توجه داشته باشید که استفاده زیاد از گچ ریخته گری دستان شما را خشک می کند. (پس بهتر است از یک لوسیون خوب استفاده کنید).
• ترازو آزمایشگاهی. برای توزین فلز، موم و گچ ریخته گری.
• تجهیزات مخلوط کردن. یک کاسه لاستیکی انعطاف پذیر برای مخلوط کردن، یک اسکوپ و چیزی برای مخلوط کردن گچ ریخته گری. توصیه ما استفاده از یک مخلوط کن دستی تنها با یک همزن است. یک میکسر برقی، حباب هایی را در گچ ریخته گری ایجاد می کند که باید از آن پرهیزکرد. احتیاط: هرگز از همزن استفاده شده در گچ ریخته گری خود برای تهیه غذا استفاده مجدد نکنید زیرا گچ ریخته گری هرگز به طور کامل از مخلوط کن پاک نمی شود.
• دستگاه حباب گیر. دستگاهی است که از طریق لرزش(ویبره) حباب های داخل مخلوط گچ ریخته گری را از بین می برد.
• کوره موم گیر. برای سوزاندن موم داخل سیلندر مورد نیاز است. در مدل های خشک و یا بخار یا هر دو در بازار موجود است. از طریق حرارت دادن سیلندر از طریق المنت یا بخار آب گرم باعث خروج موم از سیلندر می شود.
• مشعل جوشکاری. مشعل اکسیژن/استیلن و یا اکسیژن/متان برای ذوب فلز. برای ذوب سریعتر فلز از نوک “rosebud” استفاده می شود.
• محافظ چشم. از عینکی که به اندازه کافی تیره است، استفاده کنید که از چشمان شما در برابر تابش نور مشعل محافظت کند. در عین حال نیز باید به شما این امکان را دهد، که به اندازه کافی خوب ببینید تا در محیط کارگاه بتوانید حرکت کنید.
• محافظ دست. دستکش های مقاوم در برابر حرارت برای خارج کردن سیلندرهای داغ از کوره و انبر برای جابجایی سیلندرهای داغ.
• ظرف مخصوص ذوب فلز(بوته). یک بوته به اندازه کافی بزرگ برای نگهداری فلز مذاب برای ریخته گیری تهیه کنید. اگر مقدار محاسبه فلز اشتباه بوده و این مقدار کم باشد، ریخته گری شما خراب خواهد شد.
• میله همزن. بهتر است از یک میله گرافیتی برای هم زدن فلز استفاده کنید تا مطمئن شوید که کاملاً ذوب شده و می توان ناخالصی ها را از مذاب پاک کرد.
• کمک ذوب، بوراکس یا تنه کار. جهت محبوس کردن حرارت در مذاب و روان تر ریته شدن مذاب استفاده می شود.
• سطل بزرگ آب. پس از ریخته‌گری و انتظار به میزان لازم، بر حسب نوع مدل های شما (با سنگ یا بدون سنگ) سیلندر ها را در آب بزنید تا گچ آن ترکیده و شسته شود.
• دستگاه واترجت. دستگاهی است که گچ را به صورت کامل با فشار آب از روی شاخه و مدل ها پاک می کند.
• کپسول آتش نشانی.
• و در آخر ماشین ریخته گری. در 2 نوع مکشی و سانتریفیوژ (گریز از مرکز) در بازار موجود می باشد.

ماشین های ریخته گری گریز از مرکز و مکشی

دستگاه ریخته گری گریز از مرکز از وزن فلز و نیروی گریز از مرکز برای پر کردن قالب استفاده می کند. دستگاه ریخته گری مکشی از خلاء برای مکش فلز مذاب به داخل قالب استفاده می کند. آشنایی با دستگاه ها و ماشین ها از لزومات آموزش ریخته گری است.

نیرویی برای غلبه بر مکیدن فلز مذاب مورد نیاز است. در غیر این صورت، فلز به شکل یک لکه در آمده در آنجا می ماند. اگر مدل شما ظریف است، نیروی بیشتری برای فشار دادن فلز مذاب به قسمت های کوچک قالب مورد نیاز است. اگر نیرو خیلی کم باشد، قالب به درستی پر نمی شود. اگر هم نیرو زیاد وارد شود، شما در معرض خطر ترکیدن قالب هستید. ایده صحیح این است که فشار ثابتی داشته باشیم که فلز مذاب را به داخل قالب فشار می دهد یا می کشد.

ماشین گریز از مرکز باید به طور ایمن به یک سطح صاف با یک حصار محافظ در اطراف آن پیچ شود. حصار نباید سوراخی برای جلوگیری از خروج فلز مذاب در صورت ترکیدن داشته باشد.

دستگاه گریز از مرکز باید در ارتفاع کار راحت باشد. به یاد داشته باشید، شما با سیلندرهای داغ، فلز مذاب و یک مشعل روشن کار خواهید کرد. شما نمی خواهید خود را در موقعیت های ناراحت کننده و ناامن قرار دهید. هر کاری که لازم است انجام دهید تا این فرآیند تا حد امکان ایمن و ساده شود.

هر سیلندرمورد استفاده در ریخته گری گریز از مرکز باید متعادل باشد. برای آموزش ریخته گری این مراحل را دنبال کنید:

• سیلندر حاوی گچ ریخته گیری را در دستگاه سانتریفیوژ قرار دهید.
• بوته را روی قالب ثابت کنید و فلز از قبل اندازه گیری شده خود را برای آن سیلندر داخل بوته قرار دهید.
• مهره وسط را باز کنید تا بازو به هم بخورد.
• وزنه های تعادل را طوری تنظیم کنید که یک لمس جزئی باعث شود بازو به سمت بالا یا پایین حرکت کند.
• مطمئن شوید که مهره وزنه و مهره مرکزی را سفت کرده اید. برای اطمینان آنها را چندین بار بررسی کنید. اگر با دیگران کار می کنید، حتی اگر می بینید که آنها مهره ها را سفت می کنند، خودتان مجددا آنها را بررسی کنید.

اگر مراحل فیزیکی پشت فرآیند گریز از مرکز را درک کنید، لزوم اطمینان از کار ایمن را درک خواهید کرد.

واحدهای ریخته گری مکشی گران هستند. اگر می توانید یکی از آنها را بخرید، حتماً یکی بخرید. (یکی از مزایای ریخته گری در خلاء این است که شما مجبور نیستید از روش تعادل خسته کننده بالا استفاده کنید). بسته های ماشینی و لوازم جانبی عالی برای اینکار وجود دارند.

آموزش ریخته گری با روش های گریز از مرکز و مکشی

تفاوت بین ریخته گری گریز از مرکز و ریخته گری مکشی در راهنمای گام به گام زیر توضیح داده خواهد شد. این بخش از آموزش ریخته گری را با دقت دنبال کنید.

1. یک مدل یا الگوی مومی بسازید یا بخرید.
2. مدل را بررسی کنید تا هیچ نقصی نداشته باشد و در صورت نیاز تعمیر کنید. هرچه مدل کامل تر باشد، ریخته گری تمام شده به پاکسازی کمتری نیاز دارد.
3. واشر های کف سیلندر لاستیکی را وزن کرده و علامت گذاری کنید.
4. شاخه موم را روی واشر کف سیلندر نصب کنید. در جایی که شاخه موم و واشر کف سیلندر به هم می رسند، موم را ذوب کنید. برای اینکار از هویه هایی با قلم های کوچک استفاده کنید.
5. مدل های مومی را توسط سردرجه در زاویه 45 درجه (نسبت به شاخه) به شاخه متصل کنید. همچنین می توانید برای بهتر شدن کیفیت ریخته گری و پر شدن بهتر مدل توسط مواد مذاب یک سردرجه اضافی را در نقطه ای از مدل که لطمه ای به ظاهر آن نمی زند، متصل کنید.
6. شاخه مومی را تا حد امکان کوتاه نگه دارید. فاصله مدل های مومی از یکدیگر باید حداقل 3 میلی متر باشند. با رعایت کردن این موارد سیلندر را بر روی واشر کف سیلندر جا بزنید. فاصله بین مدل ها و دیواره سیلندر را بررسی کنید.
7. پس از جا زدن شاخه و واشر کف سیلندر داخل سیلندر، مدل ها باید حداقل 9 میلی متر از دیواره سیلندر فاصله داشته باشند. حداقل 1 سانتی متر باید گچ روی شاخه را پوشش دهد.
8. در نظر داشته باشید که باید پایه کف سیلندر را از قبل وزن کرده باشید. همچنین قبل از جا زدن شاخه مومی و واشر کف سیلندر باید آن را وزن کرده و وزن واشر کف سیلندر را از وزن کل کم کنید ، تا وزن شاخه موم خالص بدست آید. تا بوانیم از این طریق وزن مخصوص موم را به وزن مخصوص فلز مورد نظر تبدیل نماییم. برای مثال، برای ریخته گری نقره، میزان تبدیل یک به 10 است.
9. دستورالعمل های اختلاط گچ با آب روی بسته بندی گچ نوشته شده است. به طور کلی، آب را در کاسه همزن لاستیکی بریزید. سپس گچ ریخته گری را اضافه کنید. گچ ریخته گری را بطور کامل با آب مخلوط کنید و مطمئن شوید که هیچ بخش مخلوط نشده ای وجود ندارد. اگر گچ ریخته گری را در کاسه بگذارید و سپس آب را اضافه کنید، توده‌هایی ایجاد می شود.
10. کاسه مخلوط گچ و آب را روی دستگاه حباب گیری و ویبره بگذارید. (اگر از دستگاه وکیوم استفاده می کنید، کاسه مخلوط را روی میز حباب گیری قرار دهید. و حباب شیشه ای یا تلقی را روی آن قرار دهید و وکیوم را روشن کنید. مخلوط گچ به جوش می آید و کف می کند. این همان هوایی است که از مخلوط گچ و آب به وسیله وکیوم کردن، خارج می شود. کف در مدت کمی از بین می رود. حدود یک دقیقه و نیم وکیوم کنید. وکیوم بیش از حد باعث ایجاد حباب در مخلوط گچ و آب می شود).
11. در حالی که سیلندر را کج می کنید، به آرامی مخلوط حباب گیری شده گچ را داخل سیلندر بریزید تا پر شود. اگر گچ  ترکیبی کافی برای پر کردن یک سیلندر ندارید، آن را رها کنید و گچ بیشتری را مخلوط کنید.(حتما قبل از اقدام به آماده سازی مخلوط گچ ، میزان مورد نیاز گچ را توسط محاسبه ریاضی حجم استوانه ، بدست آورید ) دو بار پر کردن یک سیلندر برای شما مشکل ساز خواهد شد. (اگر می‌خواهید ریخته‌گری با خلاء انجام دهید بررسی کنید که هیچ گچی روی لبه سیلندر وجود نداشته باشد ).
12. سیلندر را روی یک دستگاه ویبره ارتعاش دهید یا سیلندر را مانند کاسه مخلوط کن وکیوم کنید . در حین لرزاندن سیلندرها، با یک میله فلزی یا پیچ گوشتی به کناره حباب ضربه بزنید. این به شل شدن حباب ها کمک می کند. حدوداً یک دقیقه و نیم وکیوم کنید .
13. اجازه دهید مخلوط گچ حدود دوساعت ثابت بماند وخودش را بگیرد وسفت شود.
14. لاستیک کف سیلندر را با یک حرکت پیچشی بردارید.
15. قبل از قرار دادن سیلندرها در کوره، راهی برای حفظ موم مذاب از کف کوره پیدا کنید ، موم ذوب شده حتما باید از موم گیر خارج شود. بدون این محافظ، کوره دوام زیادی نخواهد داشت. کاشی های سرامیکی با شیارهایی در آنها برای نگه داشتن موم تا زمانی که بخار شود به خوبی کار می کنند. می‌توانید سیلندرهای ریخته‌شده را با قرار دادن آن‌ها در فر توستر در دمایی که موم ذوب می‌شود، موم زدایی کنید. این کار را در فر آشپزخانه خود انجام ندهید! یک سینی زیر سیلندرها قرار دهید تا موم مذاب را بگیرد.
16. اگر در حال ریخته گری با خلاء هستید، هرگونه گچ خشک شده را از بیرون سیلندرها و از لبه آن تمیز کنید. سیلندرها را در یک کوره سرد قرار دهید. حتماً بین سیلندرها فاصله بگذارید.
17. یک “زمانبندی سوختن” را بر اساس اندازه سیلندرها دنبال کنید. یک کتاب ریخته گری خوب بخرید و مطالعه کنید. بر روی کیسه گچ ریخته گری اطلاعات نحوه و زمان پخت سیلندر درج شده است .
18. برای هر سیلندر باید ظروف حاوی فلز وزن شده داشته باشید. از فلزی استفاده کنید که از زمانی که از پالایشگاه می آید ذوب نشده است ، ترجیحا از شمش و بار استفاده کنید برای رسیدن به رنگ و کیفیت مطلوب یا فلزی که فقط یک بار ذوب شده است .
19. در پایان چرخه سوختن (تمام شدن سوخت)، کوره را خاموش کنید. اجازه دهید سیلندر ها در دمای 300 تا 400 درجه زیر نقطه ذوب فلز مورد استفاده خنک شوند ، بسته به سایز و مدل موم ( سنگ دار بودن یا بدون سنگ ) دمای سیلندر برای ریخته گری متفاوت می باشد .
20. در هنگام ریخته گری از کمک ذوب که به آن تنه کار ( بوراکس ) میگویند استفاده کنید .
21. سیلندر داغ را در دستگاه سانتریفیوژ قرار دهید و تراز را بررسی کنید. تنه کار (بوراکس) را در دهانه سیلندر بریزید .
22. فلز را ذوب کنید. از میله همزن برای بررسی مذاب بودن استفاده کنید. هر گونه ناخالصی را به سمتی که دورتر از دهانه سیلندراست بلغزانید. فلز را نجوشانید اگر مذاب در حال جوشیدن است، مقداری تنه کار را در مخلوط بریزید و با مشعل عقب بکشید تا فلز خنک شود.
23. هنگامی که فلز ذوب شد، مشعل را بردارید و بازوی ریخته گری را با یک حرکت نرم رها کنید. اجازه دهید چرخش دستگاه متوقف شود و سیلندر را از دستگاه خارج کنید. سیلندر داغ را روی یک سطح مقاوم در برابر آتش قرار دهید تا خنک شود و به رنگ قرمز مات درآید. سپس سیلندر را در سطل آب خاموش کنید یا بگذارید در حالی که سیلندرهای دیگر را ریخته اید، بماند. (برای ریخته گری با خلاء، سیلندر را از کوره خارج کرده و آن را داخل محفض ریخته گری قرار دهید. وکیوم را روشن کنید و مطمئن شوید که بین سیلندر و محفض ریخته گری کاملا توسط واشر و گریس نسوز وکیوم است. وقتی که نشانگر پمپ خلاء دستگاه به بالاترین میزان خلاء رسید ، فلز ذوب شده را بریزید پمپوکیوم را بگذارید روشن بماند تا فلز جامد شود . سیلندر را کنار بگذارید تا خنک شود، خاموش شود یا به ریخته گری ادامه دهید).
24. با استفاده از انبر، سیلندرها را در سطل آب خاموش کنید و آن را به جلو و عقب ببرید. آب تا حد زیادی گچ را از روی شاخه ریخته شده حذف می کند. قبل از جدا کردن قطعات ریخته گری شده  کمی صبر کنید. آنها همچنان گرم خواهند بود.
25. شما اکنون یک تکه فلز بد رنگ دارید که با گچ و اکسیداسیون سیاه پوشانده شده است. ریخته گری را با یک مسواک تمیز کنید و تا آنجا که ممکن است گچ را حذف کنید. برای اینکار می توانید از دستگاه واتر جت استفاده کنید .
26. ریخته گری و شاخه های آنها را از درخت ببرید. سردرجه ها را از مدل برش دهید. قطعات ریخته شده را حرارت دهید. قطعات را با ذاغب کنید و مراحل لحیم کاری و پوست زدن و پرداخت کردن و در صورت نیاز آبکاری ، مخراج کاری ، مینا کاری ، شوره و غیر…… را انجام دهید و به پایان برسانید.
27. تمام شد!

نحوه محاسبه مقدار فلز ریخته گری

در این بخش از آموزش ریخته گری نحوه محاسبه مقدار فلز را فرا خواهیم گرفت.

مقدار فلز مورد نیاز برای پر کردن قالب = (W x SGw x SGm) + 15.55 گرم.

که در اینجا:

W = گرم موم یا مدل های دیگر.

SGw = وزن مخصوص موم یا سایر محیط های مدل.

SGm = وزن مخصوص فلز مورد استفاده برای ریخته گری.

مثال زیر از موم به عنوان مدیوم مدل و نقره استرلینگ به عنوان فلز استفاده می کند.

فرض کنید وزن کل واشر کف سیلندر و شاخه موم به 325 گرم می رسد. وزن واشر کف سیلندر 144 گرم است. 325 گرم منهای 144 گرم معادل 181 گرم وزن شاخه موم است .

موم دارای وزن مخصوص 1 است. نقره استرلینگ دارای وزن مخصوص 10.4 است.

بنابراین،  گرم نقره استرلینگ  x 1 x 10.4 = 1882.4 181 گرم.

برای اطمینان از وجود فلز کافی برای پر کردن قالب، 15 گرم  فلز بیشتربرای قسمت ورودی فلز مذاب به گچ اضافه کنید.

1882.4 + 15 = 1897.40 گرم.  تا سیلندر پر شود.

اقدامات احتیاطی که هنگام آموزش ریخته گری گریز از مرکز و خلاء باید انجام دهید

شما با مشعل های داغ، فلز مذاب و سیلندرهای داغ کار خواهید کرد. دمایی در کارگاه شما وجود خواهد داشت که می تواند به شدت به هر ماده ای آسیب برساند. برای آموزش خود در مورد ابزارها، تجهیزات، مواد و روش هایی که استفاده می کنید، وقت بگذارید.

انجام ریخته گری سانتریفیوژ یا خلاء خود کار دشواری نیست. با این حال، مانند هر تجربه جدید، چالش یادگیری دارد. محل قرار دادن تجهیزات خود را برنامه ریزی کنید و یک یا دو (یا دوازده) بار از طریق تمرین فرضی انجام دهید تا زمانی که با روش ها راحت باشید. یک کپسول آتش نشانی در دسترس داشته باشید.

اگر در داخل خانه ریخته گری می کنید، باید تهویه فوق العاده ای داشته باشید. تهویه عادی این کار را نمی کند. دود مشعل و موم سمی هستند. سایر مواد ممکن است بدتر باشند. سلامتی خود و دیگران را در نظر داشته باشید.

آخرین هشدار: گچ را در فاضلاب خانه خود رها نکنید. چرا که مانند بتن خواهد شد!

تیم طراحی طلا و جواهرات لئوپارد، کلیه خدمات ریخته گری طلا را با پایینترین اجرت برای مشتریان عزیز خود با بالاترین کیفیت انجام خواهد داد.

هدف ما عملی شدن رویاهای شماست.

برای مشاوره و ثبت سفارش با ما تماس بگیرید.

به روز ترین و جذاب ترین مطالب جواهرات را در جواهرات لئوپارد دنبال کنید.