Sulametalli ja sulametallitekniikka Tekninen työ Mika Leppiniemi Valimo Johdanto Valettavat metallit Mallin valmistus Muotin valmistus Metallin valaminen Pronssivalutekniikka Valettuja tuotteita Työturvallisuus Lähteet Sulametalli ja sulametallitekniikka Tekninen työ Mika Leppiniemi

Sivukartta Johdanto Taidevalun määritelmä Valettavat metallit Alumiini, Kirjasinmetalli, Pronssi, Tina Valumallin valmistaminen Muotinvalmistustekniikka Pronssin valaminen Hiekkavalu Taidevalu

Johdanto Valamisessa pyritään toistamaan mallin aikaan saama muoto. Sulametallitekniikassa eri metalliseosten suhde vaikuttaa valettavan kappaleen kovuuteen ja valettavuuteen. Tiesitkö että 96% auton moottorinosista on valettu.

Taidevalun määritelmä Taidevalu on prosessi, jonka avulla alkuperäinen taiteilijan tekemä muoto ja pinta säilytetään sellaisenaan ja siirretään erilaisin työmenetelmin samaan tai toiseen materiaaliin.

Valettavat metallit Valumetallit ovat yleensä aina eri metallien seoksia. Kirjasinmetalli Valkometalli Alumiini Pronssi Valurauta

Kirjasinmetalli Tina-lyijy seokset ovat vanhimpia (4000 v. eKr) valussa käytettyjä valumetalleja. Tinaa (61,9 %) ja lyijyä (38,1 %) sekoittamalla saadaan seoksen sulamispiste 183 C:een. Kirjasinmetalli koostuu lyijystä (84 %), antimonista (12 %) ja tinasta (4 %).

Alumiini Kevytmetallivaluihin käytettävä metalli. Profiilit, moottorin lohkot, kannet, kevyet metalliesineet.

Punametalli Kuparin, tinan, sinkin ja joskus lyijyn sekoitus Yleinen käyttö koneenrakentamisessa

Pronssi Tinapronssi on kuparin ja tinan sekoitus. Suuren hankauspaineen alaisia osia: liukulaakerit ja laakerinkuoret. Pronssivalutekniikka

Messinki Kuparin ja sinkin seos Valumessinkiä käytetään laivanteollisuudessa ja koristeellisissa esineissä.

Valurauta Raaka-aineena on raakarauta ja romu. Käyttöalue työstökoneiden osat ja suurta rasitusta vaativat tuotteet. Koostumusta voidaan säädellä hiiltä, piitä, mangaania fosforia ja rikkiä lisäämällä.

Mallin valmistaminen Valumallin valmistaminen puusta Mallin valmistaminen valamalla Päästökulmat eli ”hellitys”

Valumallin valmistaminen puusta Puisen valumallin valmistaminen. Valua varten otetaan alkuperäisestä mallista (esim. mitali) kappalemuotti. Kappalemuotin avulla valmistetaan varsinainen valumuotti (hiekkamuotti)..

Muotin valmistaminen valamalla Muotti voidaan valmistaa kipsistä valamalla. Savesta tai muovailuvahasta muovaillaan halutun muotoinen malli, joka asetetaan esim. muovipurkkiin aihe ylöspäin. Mallikipsi sekoitetaan ja kaadetaan muovipurkkiin, mallin päälle.

Päästökulmat Päästökulmat ovat tärkein asia mallin valmistuksessa. Mallin reunaan on tehtävä viiste, että mallin saa nostettua hiekasta muottia rikkomatta.

Muotin valmistaminen Puumuotti Kipsimuotti Savimuotti Keraaminen muotti Valumuottien poltto Hiekkamuotti

Puumuotti Valmistetaan puutyövälineillä. Kestää heikosti kuumuutta. Soveltuu parhaiten metalleille, joilla on matala sulamispiste, esim. kirjasinmetalli.

Kipsimuotti Vahakuva upotetaan metallilieriöön, joka täytetään kipsillä. Kipsin kovetuttua se kuumennetaan, jolloin vaha sulaa pois. Kipsin sisään jääneeseen onteloon kaadetaan sulaa metallia.

Savimuotti Kiinassa käytettiin poltettua savimallia ja savimuottia, joka menetelmänä muistuttaa nykyisin käytössä olevaa keraamista muottia.

Keraaminen muotti Kuumuutta kestävä Hauras

Valumuottien poltto Valmiit valumuotit pakataan uuniin, jonka lämpötilaa nostetaan Polton aikana muottien vahat sulavat ja palavat pois, samoin kuin muoteissa muodostuvat keernakaasut. Muoteista tulee hauraita, mutta sulan pronssin kuumuutta kestäviä.

Hiekkamuotti Hiekkamuotissa käytetään kahta kehää, ala- ja yläkehä. Malli kaavataan kehiin vuorotellen. Mallin päällä käytetään punaista öljyhiekkaa. Loppuosa muotista täytetään mustalla hiekalla. Lopuksi malli poistetaan kehien välistä.

Hiekkavalun malli Hiekkavaluun tuleva malli on valmistettava kovasta aineesta, esim. puusta, kovettuvasta massasta tai savesta, jotta siitä pystyy valmistamaan hiekkaan muotin. Mallin kaavaus

Mallin kaavaus hiekkaan Malli kaavataan hiekkaan, ylä- ja alakehän väliin. Mallissa on oltava pystysuorien pintojen vähäinen kallistuma, jotta muotti ei särkyisi mallia poistettaessa.

Metallin valaminen Kirjasinmetallin valaminen Tinan valaminen Alumiinin valaminen Pronssin valaminen Valuraudan valaminen

Tinan valaminen Tina sulaa varsin alhaisessa lämpötilassa (232 C), joten se sopii erittäin hyvin askartelijoiden valutöihin. Keskiajallahan valmistettiin tinasta pöytäastioita ja myöhemmin mm. tinasotilaita. Tinaa voidaan käyttää koristetarkoituksiin.

Alumiinin valaminen Alumiini sulaa n. 700 asteessa. Silumiini parantaa juoksevuutta. Voidaan valaa joko keraamiseen- tai hiekkamuottiin.

Pronssin valaminen Kun pronssi on noin 1250 asteista, se on sopivaa valettavaksi. Liian kuumaksi sulatettua metallia ei pidä valaa, koska sen koostumus on muuttunut, liian kylmä pronssi taas juoksee huonosti ja aiheuttaa valuvikoja.

Hiekkavalu Sulametalli kaadetaan yläkehässä olevasta kaatoaukosta sisään.

Pronssin valaminen Upokkaassa sulatettu metalli kaadetaan hiekkamuottiin.

Pronssivalutekniikka Pronssivalutekniikka on ikivanha. Vanhimmat valetut pronssiveistokset ja -esineet ovat Lähi-Idästä ja Kiinasta ajalta noin 2000 eKr. Pronssin tärkeimpiä ominaisuuksia on sen herkkyys toistaa muotoa ja muovailujälkeä, sitä on suhteellisen hyvä työstää ja patinoida ja se kestää monenlaisia olosuhteita.

Pronssista valettuja tuotteita

Työturvallisuus Sulan pronssin lämpötila on n.1260 astetta. Muista suojautua roiskeilta!

Lähteet Valimoinstituutti Tampereen teknillinen korkeakoulu ValuAtlas Mallin valmistaminen ValuAtlas Valajan kirja, H. Fettweis, L. Frede, Otava 1946

Esitys on päättynyt - palaa alkuun