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Schmelzofen mit Propangasbefeuerung

(2018) Ein kleiner Ofen zum Schmelzen von Aluminium und ähnlichen Metallen.

Verwendetes Material

Mischung aus Mörtel und Dämmung reicht ziemlich genau für das Fass und für einen rechteckigen Deckel.

Ein Großteil der Schüttdämmung ist Bruch/feiner Staub. Mischen mit Rührer funktioniert nicht, die Dämmung wird auch bei langsamem rühren zertrümmert. Leider steht auf den Packungen der Schüttdämmung nicht drauf, aus was diese besteht. (Gewünscht war Perlit, aber ich vermute, das Zeugs welches ich gekauft habe ist keiner. Wer das in seinen Fußboden schüttet tut mir leid, das ist wirklich nur feiner Staub (Fermacell Ausgleichsschüttung))

Deckel

Für den Deckel wurden einfach 4 Kanthölzer auf ein Stück Spanplatte geschraubt, das Mörtelgemisch darin eingefüllt und etwas verdichtet.

Der Griff im Deckel ist ein Stück Gewindestab mit zwei Muttern und Scheiben. Nach dem Trocknen des Deckels wackelt der Griff leicht. Bei einem neuen Deckel würde ich den Griff etwas großflächiger einbinden.

Schmelzofen

Durchmesser Schmelzraum ca. 19cm. Eine Woche Trockenzeit, danach Kern für Schmelzraum herausgebrannt. (Holz und Wellpappe)

Mit dem Rest des Mörtels Wandungen nochmals verkleidet und Deckel verschmiert. Der Mörtel bindet nur keramisch ab. Er verhält sich selbst nach dem trocknen wie Ton oder Lehm und wird von Wasser angelöst. Beim Verschmieren lösen sich sehr schnell kleine Stückchen an der Oberfläche, besonders an Kanten.

Der Mörtel trocknet in der Tonne sehr langsam. Um dies etwas zu beschleunigen habe ich einige Teelichter hinein gestellt und den Deckel aufgelegt. Bei 12 Teelichtern wurde es zu heiß im Innenraum. Das Wachs einiger Teelichter verflüssigte sich schneller als es verbrannte und der Docht der Kerzen „ersoff“ im Wachs. Die Kerzen brennen erstaunlich lange.

Trockenheizen und erstes Probeschmelzen

Es kommt noch viel Wasserdampf aus dem Mörtel, aber es gibt keine Risse. Das Fass hat sich auf eine Außentemperatur von 60 Grad aufgeheizt. Wenn das restliche Wasser verdunstet ist sollte die Dämmwirkung sich noch etwas verbessern. Um den Brenner richtig zu halten wäre eine Befestigungsmöglichkeit am Feuerloch sinnvoll gewesen. Eventuell kann ich da unterhalb noch zwei Gewindestangen „einmauern“.

Ergebnis des Einschmelzens einiger Stücke des Lichtmaschinendeckels einer Simson. Als Tiegel wurde eine Konservendose verwendet. Links die übrig bleibende Schlacke.

Messing zu Schmelzen sollte theoretisch auch möglich sein. In der Praxis reicht die Temperatur nur knapp und die als Tiegel verwendete Konservendose hält der Belastung nicht stand.

Schmelztiegel

Eine Konservendose lässt sich ungefähr 3 mal als Schmelztiegel für Aluminium, und auch da nur für eine geringe Menge, verwenden. Um etwas solideres zu haben, was man auch mit einer Zange ordentlich packen kann und eine bessere Fläche zur Wärmeaufnahme bietet, wurde ein Schmelztiegel aus Stahl gedreht.

Dieser Schmelztiegel hat einen Außendurchmesser von 130 mm und eine Wandstärke von 10 mm. Sollte das Volumen nicht ausreichen wird aus Blech noch ein leicht konisches Teil aufgeschweißt. Sollte dies wegbrennen so kann es leicht ersetzt werden.

Der Halter besteht aus Flachstahl und ist ungefähr so lang wie der Schmelzofen hoch ist. Der Tiegel kann damit ohne sich zu verbrennen aus dem Schmelzofen gehoben werden.

Erster Gießversuch

Erster Versuch, etwas sinnvolles aus Aluminium in einer Sandform zu gießen. Als Modell ein aus Holz auf die Schnelle zusammengeklebtes Kästchen. Diese wurde 2 mal geschliffen und lackiert. Das Gußstück soll dann als Gehäuse für die Elektronik der Bienenwaage dienen. Trotz der etwas ungünstigen Angußstelle an der dünnen Seitenwand wurde das Gehäuse komplett gegossen. Der Boden ist 3mm dick, die Abmessungen innen sind 6 cm mal 8 cm. Die Schräge der Wände beträgt 3 Grad. Durchmesser Anguß 10mm, der Steiger (nur zur Entlüftung) hat ca. einen Durchmesser von 1-2mm (Schaschlikspieß aus Holz). Der dickwandige Stahltiegel hat sich bewährt, er hält die Temperatur ausreichend lang nach. Vom Anheizendes des kalten Schmelzofens bis zur Schmelze des Aluminiums (der Kolben eines Trabant 601) dauerte es ca. 20 Minuten. Der Schmelztiegel kann mit der Tragevorrichtung ohne (thermische) Probleme entnommen werden, der Tiegel wird dann mit einer Zange am Fuß gefasst und kann kontrolliert ausgegossen werden.

Rund um das Gußteil „verbrennt“ der Sand und wird schwarz. Diesen sollte man versuchen aus der Menge des Formsandes zu entfernen, da er absolut trocken ist, nicht mehr aneinander haftet und wie ein Trennmittel wirkt. Ebenso habe ich die Schicht auf den Formhälften abgekratzt, die Trennmittel enthielt.

Als Trennmittel für die Form habe ich ein Babypuder verwendet. Reines Talkum war auf die Schnelle nirgends erhältlich.

Zweiter Gießversuch

Ein verbessertes Gehäuse für den Anschluss der Stockwaage. Da mir im ersten Gehäuse ein Gewindebohrer abgebrochen ist hatte ich die Wahl zwischen herauserodieren und einem neuen Gehäuse. Da sich dieses noch etwas verbessern lies und bisher sowieso ein Deckel gefehlt hatte, versuchte ich, Gehäuse und Deckel in einem Guss zu produzieren.


Deckel zerfallen

Nach dem zweiten Gießversuch ist der, ebenfalls aus Beton gegossene, Deckel einfach zerfallen. Beim Anheben hatte man nur noch den Griff in der Hand. Ursprünglich wollte ich einen solchen Deckel neu machen, er scheint aber nicht notwendig zu sein.

Lichtmaschinendeckel Simson Schwalbe

Ein etwas komplizierteres Teil war der zum Umbau auf Gebläsekühlung benötigte Lichtmaschinendeckel für eine Simson Schwalbe. Dazu musste der Tiegel etwas vergrößert werden, er bekam einen ca. 6cm hohen Aufsatz, welcher das Fassungsvermögen um ca. 600 ml erhöht. Die Wärmeabstrahlung von Tiegel und Schmelzgut erhöht sich dadurch jedoch auch massiv, also wurde der Greifhaken für den Tiegel auch verlängert.

Deckel für Solaranlage

Für das Gehäuse von Batterie und Technik der Solaranlage der Bienenwaage musse ein höherer Deckel gegossen werden. Das Urmodell wurde aus 3mm Sperrholz gefertigt.

Urmodell

Der Anguss wird an der Erhöhung auf der Oberseite des Deckels sein. Die Unterseite wäre mir vom Einformen her lieber gewesen, aber so lässt er sich besser nach dem Gießen verputzen.

Gegossener Deckel

Der Deckel wurde nur grob verputzt. Im Inneren sind einige fehlerhafte Stellen, an denen der Formsand nicht fest genug verdichtet wurde. Diese stören jedoch nicht und beeinträchtigen auch nicht die Funktion. Um das Gehäuse wasserdicht zu machen wird die Umlaufende Nut in der Unterseite mit Silikon o.ä. ausgefüllt. Die runde Erhebung in dem Deckel wird die Aufnahme für das Solarmodul. Es werden die Lagersitze für zwei Kugellager eingefräst. Ein an der Innenseite montierter Motor mit Schneckengetriebe erledigt dann die Sonnennachführung des Solarmodules.

Gehäuse für Computer

Gehäuse für einen an der Wand hängenden Computer mit integrierten Lautsprechern und Touchfunktion. Mit eingegossenem Kupferkern zur besseren Wärmeableitung des Nanopi M4.

Neben dem Kupfereinsatz hat sich eine Luftblase gebildet. Ursache dürften zum einen zu wenige Entlüftunglöcher sein, aber auch ein zu hektisches Eingießen der Schmelze in die Form. Besser wäre es auch gewesen den Anguss auf die andere Seite zu verlegen. Der Kupferkern würde dann auf der Displayseite komplett im Aluminium stecken.

Der Rahmen wird aber trotzdem erst einmal fertig gemacht und getestet. Eventuell ergeben sich beim Zusammenbau noch mögliche Veränderungen für das Urmodell.

Juni 2020

Verschleißerscheinungen am Schmelzofen

Es bilden sich größere Risse im Beton des Schmelzofens. Noch beeinträchtigen diese nicht die Funktion. Preis-Leistung-Verhältnis ist OK. Die bisher gegossenen Teile hätten wir anders nicht herstellen können.

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hobby-metallurgie/hobby-metallurgie.txt · Zuletzt geändert: 2020/06/12 08:28 von andmin