Comment faire fondre le cuivre

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 articles. 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.

Première partie de quatre:
Préparer vos matériaux

1. 1 Rassemblez vos matériaux. Les fonderies de bricolage comprennent le corps du four, l'isolation / le revêtement, le creuset, le réservoir de propane et le brûleur, ainsi qu'un couvercle. Vous aurez également besoin de gants de protection, d'une protection faciale appropriée et d'un jeu de pinces de levage pour déplacer le creuset. Gardez à l'esprit que, même s'il est possible de construire un four sûr, il est extrêmement important que vous isoliez correctement votre fonderie pour éviter de vous blesser ou de blesser d'autres personnes.
   • Les corps de four de bricolage sont généralement cylindriques et en métal. Selon la taille de votre fournaise - que vous pouvez déterminer en fonction du volume de métal que vous souhaitez faire fondre - vous pouvez utiliser des boîtes en métal provenant d’achats d’aliments en vrac, ou une mijoteuse en acier inoxydable.
   • Kaowool (une fibre céramique à haute résistance thermique) est un revêtement idéal pour les fours de fusion des métaux.^[1]
   • Les creusets sont le récipient dans lequel vous placerez les déchets métalliques à fondre. Le cuivre liquéfié se réunira ici; il est nécessaire d'utiliser un matériau qui ne fondra pas ou ne craquera pas aux températures nécessaires pour faire fondre votre cuivre. Le graphite d'argile est un choix commun.^[2]
   • Pour le brûleur au propane, vous ne voulez pas que quelque chose soit utilisé pour la cuisson, mais plutôt un dispositif semblable à une torche pour se positionner à l'extérieur de la fonderie et par le creuset. Ceux-ci sont largement disponibles en ligne.
   • Le couvercle sera fabriqué à partir d'une partie supérieure plus petite de ce que vous choisissez d'être votre corps de fonderie. Les couvercles de fonderie ont un petit trou dans la partie supérieure qui permet la ventilation et empêche la montée en pression dangereuse.
2. 2 Assurez-vous que votre équipement de sécurité est de haute qualité. Des gants haute température utilisés dans l'industrie des métaux 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 tel que le cuivre fondra.
3. 3 Utilisez un four à induction. Comme le cuivre a une température de fusion élevée de 1083 ° C (1981 ° F), des fours à induction sont généralement nécessaires. Bien que les fours à induction soient des machines industrielles très coûteuses, elles garantissent un niveau de sécurité qui n’existe pas dans les fonderies autoproduites. Les deux types les plus courants sont les fours à double poussée et à bascule.^[3]
   • Les fours à double poussée chauffent rapidement le métal dans des «coups» ou des coups individuels. L'avantage est que vous pouvez démarrer et arrêter votre processus facilement et ne pas gaspiller d'énergie lorsque vous ne faites que fondre une petite quantité de métal.
   • Les fours basculants sont souvent utilisés dans les environnements industriels. Ils font fondre en continu de grandes quantités de cuivre et sont automatisés pour être versés dans un récipient en céramique ou dans tout moule / moule en métal souhaité.
4. 4 Obtenir le carburant nécessaire. Si vous décidez de construire votre propre appareil de chauffage, vous aurez besoin de suffisamment de carburant pour assurer une combustion constante. Dans l'industrie de la coulée, le gaz naturel est la référence 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 car ils permettent de 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 nécessite plus d'attention pour maintenir une température appropriée.

Deuxième partie de quatre:
Construire une fonderie

1. 1 Composez le corps extérieur. Pour la fusion de cuivre à petite échelle, il suffira de créer un four de 6 à 1 pi de diamètre. Les fours ont généralement la forme de prismes cylindriques.
   • Les aliments en conserve en vrac (tels que les pêches et les soupes) peuvent fournir une boîte en métal de la taille et de la forme appropriées à votre fournaise de bricolage.
   • Pour quelque chose de plus grand, les pots en acier inoxydable peuvent également être facilement convertis en fonderie.
2. 2 Tapisser le fond de fonderie avec une brique de tablette au four ou une brique de feu.^[4] Cela permettra de capter tout flux ou métal renversé et d'empêcher que des personnes ou des matériaux ne soient endommagés à l'extérieur de la fonderie.
3. 3 Tapisser le sol et les murs intérieurs. Utilisez kaowool. Kaowool est une laine minérale synthétique (parfois appelée fibre céramique) qui présente une résistance élevée à la chaleur.^[5] Il n'est pas nécessaire d'utiliser de l'adhésif entre les parois de la fonderie et le kaowool. Il suffit d’arquer et de former le kaowool en place le long des murs intérieurs incurvés; il tiendra sa forme.
   • Kaowool est composé d'un mélange d'alumine, de silice et de kaolin.
4. 4 Enduire 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.
   • L'ITC-100 est un réflecteur infrarouge qui renvoie jusqu'à 98% de la chaleur qui le touche.^[6] revêtement utilisé à l'intérieur des fours et des éléments. Cela permet de protéger votre four et d'économiser du carburant.
   • Satanite doit être mélangé avec de l'eau jusqu'à ce qu'il forme une solution pâteuse, puis peint sur le kaowool avec une brosse.
5. 5 Percez un trou d'entrée pour le réservoir de propane. À l’aide d’une perceuse électrique et d’une mèche, percez l’extérieur de la fonderie à environ deux pouces au-dessus de la hauteur du plancher intérieur.
   • L'entrée devrait être inclinée à environ 30˚. En cas de chute de métal du creuset (ou de la rupture du creuset), cela évitera que des matières dangereuses tombent dans le tube de propane.
   • La circonférence du trou ne devrait être que légèrement plus grande que celle du brûleur au propane.
6. 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 une flamme constante qui créera la température à l'intérieur de la forge.
   • Une fois que le brûleur est attaché en toute sécurité à votre réservoir de propane, faites-le glisser dans l'entrée pré-percée.
   • Ne pas insérer le brûleur complètement dans le trou. La fusée doit être de 1,5 pouce. du centre de la chambre pour le protéger des dommages causés par les hautes températures.^[7]
   • Gardez toujours les vannes de votre réservoir de propane fermées lorsqu'elles ne sont pas utilisées.
7. 7 Créez un couvercle. Si vous utilisez une boîte de conserve comme fonderie, coupez simplement les 2 pouces supérieurs et alignez l’intérieur avec du kaowool et un revêtement approprié. Percez un trou dans le haut de votre couvercle. Cela permettra de relâcher la pression et vous permettra d'ajouter en toute sécurité des débris de métal dans la forge à des températures maximales.
8. 8 Insérez le creuset. Les creusets sont en acier, en carbure de silicium et souvent en graphite d'argile. ^[8] Ils résistent aux températures élevées et retiennent et chauffent le cuivre que vous fondez. 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 tenir fermement le creuset en glissant.^[9]
   • Si vous souhaitez fabriquer votre propre creuset, vous pouvez réutiliser de vieux matériaux comme des extincteurs entièrement utilisés.

Troisième partie de quatre:
Préparation des échantillons de métaux

1. 1 Obtenir du cuivre pour faire fondre. Les débris de cuivre sont courants dans de nombreux appareils électroménagers et appareils électroniques.
   • Le cuivre est utilisé pour fabriquer des fils, des composants électroniques, des appareils électroménagers et des moteurs. Il se trouve donc généralement dans la maison. Vous pouvez trouver du cuivre dans les casseroles, 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 sécheuses, les ordures ménagères, les déshumidificateurs et les cuisinières. Les articles décoratifs et utilitaires peuvent aussi contenir du cuivre: écrans coupe-feu, grandes horloges, cloches, bijoux, etc.
   • Sachez qu’il est illégal de faire fondre des pièces de monnaie américaines ou des nickels.^[10]
2. 2 Apportez vos restes à l'emplacement de la fonderie. En fonction de la taille des déchets, cela peut signifier plus que transporter quelques câbles vers votre jardin. Potentiellement, vous avez de grandes plaques de cuivre lourdes qui nécessiteront des efforts plus importants pour se déplacer.
   • Cela peut impliquer des camions légers ou lourds, des tapis roulants et des grues potentiellement fixes ou mobiles, selon la taille de votre exploitation.^[11]
3. 3 Casser et séparer vos morceaux de cuivre. En raison des formes variées des pièces en cuivre recyclé, il peut être physiquement difficile de les installer efficacement dans une fonderie. Travailler avec de plus grandes plaques de métal nécessitera un travail manuel lourd. Généralement, on utilise la méthode du "drop-ball", qui consiste à utiliser des machines lourdes pour frapper les pièces à grande vitesse afin de les séparer.
   • Sachez que ce processus peut créer un grave danger pour la sécurité. Voler des morceaux de métal devient rapidement une menace physique. Assurez-vous que ce processus est effectué de manière isolée. Toute personne se trouvant à proximité de l’opération doit être protégée par des barrages, des murs, etc. appropriés afin de s’assurer qu’elle ne sera ni frappée ni blessée.
4. 4 Torche coupe tes restes de cuivre. Une fois que vous avez réduit tous les plus gros morceaux de cuivre à une taille exploitable, utilisez une torche pour produire des échantillons qui s'intégreront facilement dans une fonderie. Les torches utilisant du gaz comprimé sont les plus courantes dans la découpe des métaux.^[12]
   • Portez toujours un masque pour vous protéger des brûlures.
   • Le cuivre a une résistance élevée à la chaleur et peut être difficile (mais pas impossible) à couper avec une torche à gaz. Les torches à plasma et les chalumeaux à poudre sont souvent utilisés lors de la coupe de super-conducteurs tels que le cuivre et le bronze.
5. 5 Compactez vos déchets de métal. Utilisez une presse à balles automatique pour comprimer de grandes quantités de déchets métalliques en petits morceaux. Les presses à balles sont généralement en acier et fonctionnent avec un vérin hydraulique pour écraser les matériaux souhaités.^[13]

Partie quatre de quatre:
Fonte de cuivre

1. 1 Placez votre fonderie sur du sable ou de la terre.^[14] Le métal en fusion peut exploser s'il est renversé et entre en contact avec le béton. Il est donc plus sûr de faire travailler votre fonderie de bricolage sur la saleté et le sable, des substances qui absorbent en toute sécurité le matériau à haute température.
2. 2 Placez le creuset dans la fonderie. Inspectez l'intérieur de votre fonderie à la recherche de tout corps étranger pouvant 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 corps étrangers ou de l'eau, une explosion peut se produire.^[15] Avant d'allumer votre flamme, veillez également à ce que le creuset soit bien fixé à l'intérieur.
3. 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. Au fur et à mesure que le charbon commence à brûler, votre fonderie est presque prête à recevoir des déchets de métal.
4. 4 Couvrez la fonderie avec votre couvercle. Avec seulement un trou au sommet, votre fonderie devrait être presque entièrement fermée à ce stade. Maintenant, l'espace intérieur du creuset peut créer l'intensité nécessaire pour surchauffer les débris de cuivre qui seront placés à l'intérieur.
5. 5 Placez les morceaux de cuivre dans le creuset. Comme ils sont déjà compactés et coupés au cours des étapes précédentes, il devrait être facile d’intégrer une grande quantité de pièces en même temps et de rendre votre processus de fusion plus efficace. Attention toutefois 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 une protection faciale au début du processus de fusion des métaux.
6. 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. Des modèles jetables et réutilisables sont disponibles à la vente auprès de différentes entreprises du secteur de la métallurgie.
7. 7 Verser le cuivre fondu dans un moule ou couler. Une fois que la quantité de cuivre désirée est prête. Préparez le moule dans un endroit sûr (idéalement, sable ou une autre surface résistante à la chaleur. Saisissez le creuset avec vos pinces, soulevez-le de la fonderie et versez lentement votre cuivre liquéfié dans le moule désiré).