Le cuivre est un métal de transition qui conduit facilement la chaleur et l'électricité, ce qui en fait une substance précieuse dans la construction de nombreux objets. Le cuivre est fondu soit sous forme de lingots pour le stockage ou la vente, soit pour couler un autre objet, tel que des bijoux.
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Partie 1 sur 4: Préparation de vos documents
Étape 1. Rassemblez vos documents
Les fonderies de bricolage se composent du corps du four, de l'isolation/du revêtement, du creuset, du réservoir de propane et du brûleur, ainsi que d'un couvercle. Vous aurez également besoin de gants de protection, d'un protecteur facial approprié et d'un jeu de pinces de levage pour déplacer le creuset. Gardez à l'esprit que bien qu'il soit possible de construire un four sûr, il est extrêmement important que vous isoliez correctement votre fonderie pour éviter toute blessure à vous-même ou à d'autres.
- Les corps de four de bricolage sont généralement cylindriques et en métal. Selon la taille de votre four - que vous pouvez déterminer par le volume de métal que vous souhaitez faire fondre - vous pouvez utiliser des boîtes de conserve en métal provenant d'achats d'aliments en vrac ou une mijoteuse en acier inoxydable.
- Le Kaowool (une fibre céramique à haute résistance thermique) est un revêtement idéal pour les fours de fusion des métaux.
- Les creusets sont le récipient dans lequel vous placerez les chutes de métal à fondre. Le cuivre liquéfié s'accumulera ici; il est nécessaire que vous utilisiez un matériau qui ne fondra pas ou ne se fissurera pas aux températures nécessaires pour faire fondre votre cuivre. Le graphite d'argile est un choix courant.
- Pour le brûleur au propane, vous ne voulez pas quelque chose utilisé pour la cuisson, mais plutôt un luminaire en forme de torche à positionner à travers l'extérieur de la fonderie et près du creuset. Ceux-ci sont largement disponibles en ligne.
- Le couvercle sera façonné à partir d'une partie supérieure plus petite de tout ce que vous choisissez comme corps de fonderie. Les couvercles de fonderie ont un petit trou dans le haut qui permet la ventilation et la prévention d'une accumulation dangereuse de pression.
Étape 2. Assurez-vous que votre équipement de sécurité est de haute qualité
Des gants haute température utilisés dans l'industrie du métal en fusion, ainsi qu'un écran facial en matériau durable sont recommandés. Il est utile de savoir que votre flamme elle-même n'atteindra pas les températures nécessaires; grâce à une bonne isolation, le centre du creuset sera surchauffé à un point où le cuivre fondra.
Étape 3. Utilisez un four à induction
Étant donné que le cuivre a une température de fusion élevée de 1083 °C (1981 °F), des fours à induction sont généralement nécessaires. Bien que machines industrielles très coûteuses, les fours à induction garantiront un niveau de sécurité qui n'est pas présent dans les fonderies auto-construites. Les deux types les plus courants sont les fours à double poussée et les fours basculants.
- Les fours à double poussée chauffent rapidement le métal en « tirs » ou en tours individuels. L'avantage ici est que vous pouvez démarrer et arrêter votre processus facilement et ne pas gaspiller d'énergie en ne faisant fondre qu'une petite quantité de métal.
- Les fours basculants sont souvent utilisés dans les milieux industriels. Ils fondent en continu de grandes quantités de cuivre et sont automatisés pour être versés dans un récipient en céramique ou dans n'importe quel métal coulé/moule souhaité.
Étape 4. Obtenez le carburant nécessaire
Si vous décidez de construire votre propre fournaise, vous aurez besoin de suffisamment de combustible pour assurer une combustion constante. Dans l'industrie de la fonderie, le gaz naturel est l'incontournable. Cependant, il est également possible de travailler avec du charbon de bois seul.
- À l'origine, les métallurgistes utilisaient du charbon de bois et du charbon. Actuellement, le propane et le gaz naturel sont utilisés parce qu'ils font gagner du temps et permettent aux forgerons de se concentrer sur leur travail.
- Un inconvénient du charbon de bois est qu'il dégage une fumée nocive et nécessitera plus d'attention pour maintenir une température appropriée.
Partie 2 sur 4: Construire une fonderie
Étape 1. Composez le corps extérieur
Pour la fusion du cuivre à petite échelle, il suffira de créer un four de 6 à 1 pied de diamètre. Les fours ont généralement la forme de prismes cylindriques.
- Les aliments en conserve en vrac (comme les pêches et les soupes) peuvent fournir une boîte en métal de la taille et de la forme appropriées pour votre four de bricolage.
- Pour quelque chose de plus grand, les mijoteuses en acier inoxydable peuvent également être facilement converties en fonderie.
Étape 2. Tapisser le fond de la fonderie d'une brique d'étagère de four ou d'une brique réfractaire
Cela attrapera tout flux ou métal renversé et évitera d'endommager davantage les personnes ou les matériaux à l'extérieur de la fonderie.
Étape 3. Tapisser le sol et les murs intérieurs
Utilisez du kaowoo. Kaowool est une laine minérale synthétique (parfois appelée fibre céramique) qui a une haute résistance à la chaleur. Il n'est pas nécessaire d'utiliser de colle entre les parois de fonderie et le kaowool. Il suffit de cambrer et de mettre le kaowool en place le long des murs intérieurs incurvés; il gardera sa forme.
Kaowool est composé d'un mélange d'alumine, de silice et de kaolin
Étape 4. Enduisez le kaowool exposé (qui formera l'intérieur de votre fonderie) d'ITC-100 ou de satanite
Cela augmentera sa durabilité dans le temps et aidera à maintenir les températures élevées nécessaires pour faire fondre le cuivre et d'autres métaux.
- ITC-100 est un réflecteur infrarouge qui renverra jusqu'à 98% de la chaleur qui le touche. revêtement utilisé à l'intérieur des fours et des éléments. L'utiliser peut aider à protéger votre four et également à économiser du carburant.
- La satanite doit être mélangée avec de l'eau jusqu'à ce qu'elle forme une solution pâteuse, puis peinte sur le kaowool avec un pinceau.
Étape 5. Percez un trou d'entrée pour le réservoir de propane
À l'aide d'une perceuse électrique et d'un foret, percez l'extérieur de la fonderie à environ deux pouces au-dessus de la hauteur du sol intérieur.
- L'entrée doit être inclinée à environ 30˚. Si du métal tombe du creuset (ou si le creuset se brise), cela empêchera toute matière dangereuse de tomber dans le tube de propane.
- La circonférence du trou ne doit être que légèrement plus grande que celle du brûleur au propane, afin qu'il soit maintenu solidement en place.
Étape 6. Préparez votre brûleur au propane
Les brûleurs au propane pour une forge peuvent être achetés en ligne. Ces dispositifs importants se fixent à votre réservoir de propane et créent la flamme constante qui augmentera la température à l'intérieur de la forge.
- Une fois que le brûleur est solidement fixé à votre réservoir de propane, glissez-le confortablement dans l'entrée pré-percée.
- N'insérez pas le brûleur complètement à travers le trou. L'évasement doit être de 1,5 po. du centre de la chambre pour le protéger des dommages causés par les températures élevées.
- Gardez toujours les valves de votre réservoir de propane fermées lorsque vous ne l'utilisez pas.
Étape 7. Créez un couvercle
Si vous utilisez une canette comme fonderie, coupez simplement les 2 pouces supérieurs et tapissez l'intérieur de kaowool et d'un revêtement approprié. Percez un trou dans le haut de votre couvercle. Cela servira à relâcher la pression et vous permettra d'ajouter en toute sécurité des déchets métalliques dans la forge alors qu'elle est à des températures maximales.
Étape 8. Insérez le creuset
Les creusets sont faits d'acier, de carbure de silicium et souvent de graphite d'argile. Ils résistent aux températures élevées et maintiendront et chaufferont le cuivre que vous faites fondre. Gardez à l'esprit que vous aurez également besoin de pinces appropriées pour saisir le creuset si vous avez l'intention de verser votre solution de cuivre liquide dans des moules. Les pinces doivent maintenir le creuset fermement en glissant.
Si vous souhaitez fabriquer votre propre creuset, vous pouvez réutiliser de vieux matériaux comme des extincteurs entièrement utilisés
Partie 3 sur 4: Préparation des échantillons de métaux
Étape 1. Obtenez du cuivre à fondre
Les morceaux de cuivre sont courants dans de nombreux appareils électroménagers et électroniques.
- Le cuivre est utilisé pour fabriquer des fils, des appareils électroniques, des appareils électroménagers et des moteurs, et se trouve donc couramment dans la maison. Vous pouvez trouver du cuivre dans les ustensiles de cuisine, les meubles, les fils et les tuyaux.
- Les appareils qui utilisent du cuivre comprennent les climatiseurs, les lave-vaisselle, les pompes à chaleur, les congélateurs, les réfrigérateurs, les machines à laver, les sèche-linge, les broyeurs d'ordures, les déshumidificateurs et les cuisinières. Les objets décoratifs et utilitaires peuvent également contenir du cuivre: pare-feu, grandes horloges, cloches, bijoux, etc.
- Sachez qu'il est illégal de faire fondre des centimes ou des nickels américains.
Étape 2. Apportez vos déchets à l'emplacement de la fonderie
Selon la taille des déchets, cela peut signifier plus que simplement transporter quelques fils dans votre jardin. Vous avez potentiellement de grandes plaques de cuivre lourdes qui nécessiteront des efforts plus sérieux pour se déplacer.
Cela peut impliquer des camions légers ou lourds, des bandes transporteuses et potentiellement des grues fixes ou mobiles selon l'échelle de votre opération
Étape 3. Casser et séparer vos morceaux de cuivre
En raison des différentes formes des pièces de cuivre recyclées, il peut être physiquement difficile de les adapter efficacement dans une fonderie. Travailler avec de plus grandes dalles de métal nécessitera un travail manuel lourd. Généralement, la méthode "drop-ball" est utilisée, qui consiste à utiliser des machines lourdes pour claquer les pièces à grande vitesse afin de les briser.
Soyez conscient que ce processus peut créer un grave danger pour la sécurité. Les morceaux de métal volants deviennent rapidement une menace physique. Assurez-vous que ce processus est effectué de manière isolée. Toute personne à proximité de l'opération doit être protégée par des blocages, des murs, etc. appropriés pour s'assurer qu'elle ne sera pas heurtée et/ou blessée
Étape 4. Coupez au chalumeau vos chutes de cuivre
Une fois que vous avez réduit tous les gros morceaux de cuivre à une taille exploitable, utilisez un chalumeau pour produire des échantillons qui s'adapteront facilement dans une fonderie. Les torches utilisant du gaz comprimé sont les plus courantes dans la coupe des métaux.
- Portez toujours un masque facial pour vous protéger des débris brûlants.
- Le cuivre a une haute résistance à la chaleur et peut être difficile (mais pas impossible) à couper avec un chalumeau à gaz. Les torches à plasma et les torches de coupage de poudre sont souvent utilisées pour couper des supraconducteurs comme le cuivre et le bronze.
Étape 5. Compactez vos déchets métalliques
Utilisez une presse à balles métallique automatisée pour presser de grandes quantités de déchets métalliques en morceaux plus petits. Les presses à balles sont généralement en acier et fonctionnent avec un vérin hydraulique pour écraser les matériaux souhaités.
Partie 4 sur 4: Faire fondre le cuivre
Étape 1. Placez votre fonderie sur du sable ou de la terre
Le métal en fusion peut exploser s'il est renversé et entre en contact avec du béton, il est donc plus sûr de faire votre travail de fonderie de bricolage sur de la saleté et du sable, des substances qui absorberont en toute sécurité le matériau à haute température.
Étape 2. Placez le creuset dans la fonderie
Inspectez l'intérieur de votre fonderie pour tout corps étranger qui pourrait interférer avec l'équilibre du creuset ou le processus de fusion. Assurez-vous également que le creuset est entièrement sec. Si du métal en fusion entre en contact avec des objets étrangers ou de l'eau, une explosion peut se produire. Avant d'allumer votre flamme, assurez-vous également que le creuset est bien inséré à l'intérieur.
Étape 3. Allumez votre brûleur au propane
Allumer la flamme commencera le processus de construction d'une formidable température interne suffisamment élevée pour faire fondre votre cuivre. Lorsque le charbon de bois commence à brûler, votre fonderie est presque prête à recevoir des déchets métalliques.
Étape 4. Couvrez la fonderie avec votre couvercle
Avec seulement un trou sur le dessus, votre fonderie devrait être presque entièrement fermée à ce stade. Désormais, l'espace intérieur du creuset peut créer l'intensité nécessaire pour surchauffer les morceaux de cuivre qui seront placés à l'intérieur.
Étape 5. Placez des morceaux de cuivre dans le creuset
Comme ils sont déjà compactés et coupés à partir des étapes précédentes, il devrait être facile d'insérer une grande quantité de pièces à la fois et de rendre votre processus de fusion plus efficace. Attention cependant à ne pas insérer autant de morceaux qui, une fois fondus, provoqueraient un débordement et une rupture de la lèvre du creuset.
Portez toujours des gants résistants à la chaleur et un protecteur facial lorsque vous commencez le processus de fusion du métal
Étape 6. Vérifiez la température
Le cuivre fond à 1981°F. Afin de vérifier que votre fonderie est suffisamment chaude, vous devrez utiliser une sonde thermocouple haute température. Il existe des modèles jetables et réutilisables disponibles à l'achat auprès de différentes entreprises de l'industrie du travail des métaux.
Étape 7. Versez le cuivre fondu dans un moule ou une fonte
Une fois que la quantité de cuivre souhaitée est prête. Préparez le moule sur un espace sûr (idéalement du sable ou une autre surface de sol résistante à la chaleur. Saisissez le creuset avec votre pince, soulevez-le de la fonderie et versez lentement votre cuivre liquéfié dans la fonte souhaitée.
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Mises en garde
- N'essayez pas de faire fondre le cuivre sans l'équipement de sécurité approprié car cela peut être extrêmement dangereux.
- L'extraction du cuivre du minerai est beaucoup plus difficile que la fusion des produits du cuivre, car le minerai contient d'autres substances qui doivent être éliminées. Il est difficile pour un particulier d'obtenir du minerai de cuivre d'une mine.
