maanantai 2. kesäkuuta 2014

Metallivalu

Umpivalussa, joka toteutetaan hiekkavaluna, valumuotti valmistetaan tiiviistä, öljypitoisesta hiekasta. Sula metalli kaadetaan valumallin avulla hiekkaan painettuu onkaloon, jossa se jähmettyy nopeasti. Koulukäyttöön hyvä materiaali on kirjakemetalli (tina+lyijy+antimoni = alhainen sulamislämpötila, onnistuu nestekaasulla), mutta uudenvuodentinakin on käypä valumetalli. Hiekkavalu on vain yksi valumenetelmä: valaminen on vanha tekniikka, jolla ammatti-ihmiset ja teollisuus on vuosisatojen kuluessa valmistanut mm. vellikelloja, kirkonkelloja, patsaita, valurautaesineitä, koneenosia jne. Esimerkiksi kotipaikkakunnallani joen varrella olevan vanhan myllyn yhteydessä on ollut ruukkitoimintaa.

Metallivalu on uusi tekniikka minulle, kuten oikeastaan kaikki muutkin tekniikat tänä vuonna. Ensin opettaja näytti, miten homma toimii, ja sen jälkeen jokainen sai omassa tahdissaan valaa itselleen jotakin. Tehtävänantona oli yksityiskohta johonkin omaan työhön. Päädyin viimein yhdistämään valun kakkuvatiin kuvun nupiksi.


Valu pähkinänkuoressa

1. Suunnittelu
- valumalli on saman kokoinen, kuin valmis valuaihio
- valumalliin ei kannata tehdä liian pieniä yksityiskohtia tai todella kapeita ja ulkonevia muotoja (kirjakemetallilla)

2. Valukehän täyttö
- täytä valukehät öljyhiekalla kerroksittain tiivistäen täyteen saakka --> tasaa pinta puukapulalla
- ripottele pinnalle grafiittijauhetta ja paina valumuotti varovasti puoleen väliin saakka pinnasta, tiivistele hiekkaa tarvittaessa muotin ympäriltä
- paina toinen valukehä päälle hyvin varovasti kohdistaen kehät samalle kohdalle
- nosta ylempi valukehä pois varovasti
- tee molempiin kappaleisiin valuaukot hiekkaa poistamalla
- tee ilmanpoistoaukot suoraan alaspäin valuakosta katsottuna, molempiin yläkulmiin sekä mallin uloimpiin kohtiin (ilmakuplat pääsevät poistumaan ja valuaihiosta tulee näin tiiviimpi ja tasalaatuisempi)





































3. Valaminen
- sulata kirjakemetalli emaliastiassa
- metalli on tarpeeksi kuumaa, kun valkoinen paperisuikale muuttuu teen väriseksi
- kuori pinnalta kuona pois tinakauhalla
- kaada varovasti reiästä sisään
- anna jäähtyä hetki

4. Valuaihion käsittely
- avaa muotti
- hio nauhahiomakoneella, kulmahiomakoneella, viilalla...
- viimeistele kiillottamalla


Höpötystä prosessista ja aihion valmistamisen vaikeudesta

Avustin ensin Heppatyttöä kuvaajan ja kisällin roolissa tutustuakseni tekniikkaan paremmin, sillä opettajan esimerkistä ei vielä pysyviä muistijälkiä jäänyt. Heppatyttö valoi puukkonsa ylähelaksi hevosen pään kunnianosoituksena suomenhevoselle. Pohtiessani nupin muotoa mielessäni väikkyi jokin hassu eläin, joka olisi antanut kakkuvadille leikkisää ilmettä. Hauska idea olisi ollut vaikkapa sahata dinosauruksen jalat pois ja valaa dinonuppi. Muottiaihion voi valmistaa oikeastaan mistä tahansa materiaalista, mikä ei painu kasaan (pehmeät puulajit, savi, hiekka, kivi, metallit, muovi - muottiaihion valmistamiseen voi yhdistää esimerkiksi puuntyöstömenetelmiä).

Sellainen valaminen, missä toinen puoli on suora, onnistuu periaatteessa mihin vain kuumaa kestävään alustaan, esimerkiksi rantahiekkaan tai perunaan. Me harjoittelimme umpivalua, sellaisen kappaleen tekemistä, mihin vaadittiin kahden muotinpuolikkaan kohdistamista ja kaatoaukkoa. Koululta löytyi kirjakemetallia, mutta rohkeimmat kokeilivat pronssisormuksen valmistamista. Hienointa oli ehkä erään opiskelijan idea sulattaa veljensä rikkoutunut rumpupelti isän lahjapuukon helaksi. Rumpupeltiseoksen ja pronssin sulamislämpötilat ovat sen verran korkeat, että ne vaativat kaataessakin lämmitystä kaasuhitsausliekillä.



Lopulta muotoilin kuitenkin Cernit-askartelumassasta hyvin perinteisen mallisen nupin. Kuvioin pintaa painelemalla siihen samantyyppisiä kuvioita kuin puukkoni tupessa. Ensimmäinen yritys epäonnistui, sillä painoin muotit ihan vinoon, jolloin nupista tuli alla olevan kuvan mukainen. Harmitti, mutta toisella kerralla onnistuin kohdistamaan puolet paremmin. Olin tyytyväinen, mutta kuviot onnistuivat nyt huonommin. Kävin viilaamaan nuppia, ja jalka ja pää irtosivat toisistaan. Pallo oli tosi raskas, ja jo muottivaiheessa jalka oli irti, mikä esti kunnollisen muotin tekemisen. Kirjakemetalli, jota valamiseen käytin, on kovin pehmeää, joten siitä ei kannata tehdä kovin ulkonevia ja kapeita muotoja murtumisvaaran takia. Kirjakemetalli heikkenee jokaisen sulatuksen myötä, sillä siihen lisätty kovuutta tuova antimoni haihtuu kuumennettaessa. Tehotyttö valoi kaksi shakkinappulaa, ja kärsi samasta ongelmasta: kuningatar ei kestänyt kapeimmalta kohdaltaan elämän paineita, vaan murtui niiden alla.







































Vielä pallon murruttuakin viilasin sitä ja uskoin, että kyllä siitä nuppi tulee. Muutaman miettimispäivän jälkeen päätin tehdä vielä uuden muotin ja valaa kunnollisen nupin. Nythän olin oppinut, mikä toimii ja mikä ei. Päädyin hyvin yksinkertaiseen ja kakkuvadin jalkaan sopivaan muotoon. Cernit-massa kannattaa paistaa uunissa noin 110 celsiusasteessa, jotta se kovettuu. Jos sen laittaa 210 celsiusasteeseen, kuten minä tein, lopputulos näyttää aika lailla siltä, miltä alla oleva kuvakin... Käry kävi.

No, viimein paistoin kolmannen muottiehdokkaan sopivassa lämpötilassa ja kävin valamaan. Työn suorittaminen ei ollut ollenkaan niin aikaavievää ja vaikeaa kuin ennen. Tässäkin jouduin kyllä tekemään kaksi vetoa, sillä ensimmäisellä kerralla hiekka oli painunut ilma-aukkoja tehdessä niin, että suurin osa metallista valui muotista läpi.

Valutyön jäähdyttyä viilasin sitä ensin karkeammmalla metalliraspilla ja sitten viilalla. Hioin vielä hiekkapaperilla (karkeus 240). Sitten levitin sen pintaan vihreää kiillotusainetta (en tiedä mitä se on, mutta se on kiinteää, vähän niinkuin saippuaa) ja hioin penkkihiomakoneen kiillotuslaikalla. Lopuksi porasin alapuolelle reiän kupuun kiinnittämistä varten. Kiinnitin nupin puhaltamaani muoviseen kakkukupuun ruuvilla. 

Valutyö ei ole ihan onnistunut, sillä sen pinnassa on lohkeamia ja kuplinnan jälkiä. Se tarkoittaa, että tein ilma-aukot puuttellisesti ja että metalli ei ehkä ole kaikista puhtainta ja ideaaleinta seokseltaan. Jotta sula metalli asettuisi hyvin, kaasujen on päästävä ulos tasaisin välein tehdyistä ilma-aukoista. Rosoisuus sopii kuitenkin nupin ja tarjottimen tyyliin, joten olen tyytyväinen lopputulokseen.


Lähteet:
http://www.eilentein.com/2013/12/oman-onnensa-seppa.html
http://www.kaspaikka.fi/koti/mattip/
http://www.karkkila.fi/ruukkimuseo/valimomuseo.html
www.kaspaikka.fi/savonlinna/naamiot/hiekkavalu.pps
silikonilla voi valaa vaikka suklaata! http://svenska.yle.fi/artikel/2013/02/21/gjutform-i-silikon

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Huomaa: vain tämän blogin jäsen voi lisätä kommentin.