Come Fondere l'Ottone

In questo Articolo:Organizzare una FornaceSeguire le Procedure di SicurezzaFondere l'Ottone

L'ottone, se comparato con il ferro, l'acciaio o i metalli preziosi, ha un punto di fusione basso, ma necessita di una fornace particolare. Molti fabbri amatoriali che si avvicinano per la prima volta alla fusione cominciano con l'alluminio perché richiede una procedura più semplice. Tuttavia l'ottone rappresenta il passo successivo. Accertati di seguire tutte le precauzioni di sicurezza, soprattutto tieni i bambini e gli animali domestici lontano dalla zona di lavoro.

Parte 1
Organizzare una Fornace

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    Informati e cerca consigli per il lavoro specifico che devi svolgere. Questo articolo ti fornirà delle istruzioni di carattere generale sulla fusione dell'ottone, ma ci sono molti fattori da tenere in considerazione quando si prepara una fornace. Puoi trovare le informazioni che ti servono in internet o dai lavoratori degli altoforni per trovare la fornace che vada bene per i tuoi scopi, che sia adatta alla quantità e al tipo di metallo che vuoi fondere e che rientri nel tuo budget.
    • Ecco alcuni forum (in inglese) dove i fabbri amatoriali si scambiano opinioni e consigli AlloyAvenue e IforgeIron. Troverai sicuramente molte persone disposte ad aiutarti.
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    Prepara la fornace. La fusione dell'ottone richiede una grande preparazione e una fornace speciale che possa scaldare rapidamente il metallo prima che gli altri componenti comincino a ossidarsi. Devi acquistarne una che raggiunga i 1100°C con un materiale refrattario che possa sopportare una tale temperatura. La maggior parte dell'ottone fonde a circa 900°C, ma uno strumento che raggiunge temperature maggiori ti consente di operare all'interno di un buon margine di errore.
    • Scegli un modello di fornace abbastanza ampio da contenere il crogiolo e il materiale che vuoi fondere.
    • Prendi in considerazione il carburante. L'olio esausto è una fonte gratuita di carburante ma la fornace adatta potrebbe essere molto costosa. Quelle che funzionano a propano sono le più pulite ma devi comprare molto carburante. Infine, i modelli che utilizzano carburante solido sono economici, a volte si possono costruire anche artigianalmente, ma l'alimentazione richiede molto denaro, oltre al fatto che devi pulirli regolarmente.
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    Separa gli oggetti in ottone che desideri fondere. Potresti avere già abbastanza metallo ma, se te ne serve dell'altro, puoi rivolgerti ai rottamatori della tua zona. Suddividi l'ottone dagli altri materiali, soprattutto quelli non metallici come vetro, carta o tessuto.
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    Pulisci l'ottone. Lava gli oggetti di ottone con acqua e sapone per rimuovere le sostanze contaminanti dalla superficie come oli e ossidazione prima di procedere alla fusione. Se l'ottone è placcato, rimuovi la patina con l'acetone o un prodotto specifico per tale scopo.
    • Indossa sempre i guanti e lavora in un'area ventilata quando rimuovi la placca, specialmente se usi un prodotto per rimuovere le vernici.
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    Acquista un crogiolo. Si tratta di un contenitore in cui riporre il metallo mentre sta nella fornace. Per le leghe d'ottone si consiglia un crogiolo di grafite perché è resistente e si scalda in fretta. Esistono anche crogioli di altri materiali, ma accertati che siano resistenti alle temperature a cui saranno sottoposti.
    • Prima di usare un nuovo crogiolo di grafite, scaldalo a 90°C per 20 minuti e poi aspetta che si raffreddi. In questa maniera elimini l'eccesso di umidità che potrebbe causare degli schizzi.
    • Ogni crogiolo dovrebbe essere usato per un solo tipo di lega. Se hai intenzione di fondere anche l'alluminio, il ferro o altri metalli, dovresti procurarti un crogiolo per ciascuno.
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    Procurati gli attrezzi. Avrai bisogno di un paio di pinze, un cucchiaio per schiumare e un'asta per afferrare e manipolare il crogiolo per riuscire a versare il metallo fuso. Le pinze di acciaio ti permettono di afferrare il crogiolo per metterlo e toglierlo dalla fornace. Il cucchiaio (in acciaio) ti servirà per togliere dalla superficie del metallo fuso gli scarti di lavorazione. Infine l'asta ti consente di afferrare il crogiolo e versarne il contenuto.
    • Se sei capace di lavorare i metalli, puoi anche fabbricarti questi strumenti da zero.
    • Puoi anche valutare l'acquisto di un pirometro per misurare le alte temperature, così sarà più semplice capire se l'ottone è pronto per essere versato.
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    Posiziona la fornace in una zona ben ventilata. È fondamentale che sia una zona all'aperto, dato che la creazione di fumi tossici è praticamente impossibile da evitare. Un garage aperto o una struttura analoga sono ottime soluzioni.
    • Anche quando fondi materiali diversi, accertati che ci sia sempre un ottimo ricircolo dell'aria. La fornace produce un sacco di diossido di carbonio oltre ad altri gas in base al carburante che l'alimenta.
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    Procurati una scatola di sabbia asciutta. Anche le superfici più asciutte, come il cemento, in realtà contengono umidità. Se una goccia di metallo fuso entra in contatto con l'umidità, questa si trasforma subito in vapore che, espandendosi, genera moltissimi schizzi di metallo.Per evitare che tutto questo accada, metti un contenitore pieno di sabbia asciutta vicino alla fornace, sposta il metallo e versalo solo sopra questa superficie.
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    Procurati degli stampi per i lingotti. Il modo migliore per maneggiare l'ottone fuso è quello di versarlo in stampi dalla forma di lingotto. Lavorare l'ottone in forme complesse richiede molta abilità, preparazione ed esperienza. Puoi fare delle ricerche per conoscere meglio le tecniche di colata in sabbia e a schiuma persa, se sei interessato a lavorazioni artistiche o per realizzare degli oggetti. Trova anche un compagno di lavoro esperto che ti possa aiutare, dato che i principianti incontrano molti insuccessi.

Parte 2
Seguire le Procedure di Sicurezza

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    Indossa dei guanti, un grembiule e degli stivali resistenti al calore. Sii consapevole del fatto che fondere dei metalli nel cortile di casa è un hobby che può causare qualche incidente occasionale. Tuttavia questo non deve essere motivo di grande preoccupazione se non trascuri i dispositivi di protezione individuale. I guanti, gli stivali e il grembiule in pelle dovrebbero proteggerti dalla maggior parte degli incidenti di piccola entità. Puoi trovarli nei negozi che vendono dispositivi di protezione per i lavoratori.
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    Indossa abiti di cotone o lana. Sotto le protezioni metti sempre una camicia a maniche lunghe e dei pantaloni lunghi per evitare che gocce di metallo fuso schizzino sulla pelle nuda. Il cotone e la lana, per natura, smettono molto in fretta di bruciare. Evita i tessuti sintetici che bruciano a lungo e che, fondendosi, si attaccano alla pelle.
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    Proteggi il viso e gli occhi. Ogni volta che maneggi il metallo fuso, indossa una maschera che tenga al riparo il volto dagli schizzi. Non trascurare gli occhi e metti una maschera o occhiali da saldatore prima di scaldare il metalo a 1300°C; questo ti protegge da una eccessiva esposizione ai raggi UV.
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    Valuta l'opportunità di acquistare un respiratore. L'ottone è una lega di rame e zinco, a volte sono presenti anche altri metalli. Lo zinco ha un punto di ebollizione relativamente basso (907°C) che spesso raggiunge prima che l'ottone sia completamente fuso. Questo fa bruciare lo zinco che a sua volta produce un fumo bianco responsabile di una sintomatologia temporanea simil-influenzale. Potrebbero essere presenti altri materiali, come il piombo, che causano danni a lungo termine in caso di prolungata esposizione. Un respiratore adatto ai fumi di metalli (particolato P100) dovrebbe proteggerti da questi pericoli.
    • I bambini corrono un rischio di avvelenamento da piombo ben superiore a quello degli adulti e andrebbero sempre tenuti lontani dalla fornace attiva.
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    Riordina la zona di lavoro. Tutti i materiali infiammabili o bagnati devono essere rimossi dalla zona in cui fondi i metalli perché possono causare incendi ed esplosioni di vapore se colpiti da gocce di metallo fuso. Tieni lo spazio in cui operi libero da tutto ciò che non è essenziale per la fusione dell'ottone. Organizza un percorso libero fra la fornace e gli stampi.
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    Sappi dove si trova l'acqua più vicina. Non devi tenere nessuna fonte di umidità in prossimità della fornace, ma devi avere accesso all'acqua corrente fredda più o meno nella stessa area. Nel peggiore dei casi metti un secchio di acqua fredda in un luogo che puoi raggiungere agilmente. Se ti scotti, immergi immediatamente la zona colpita senza fermarti per togliere gli abiti.

Parte 3
Fondere l'Ottone

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    Scalda gli stampi e il cucchiaio per schiumare. Preriscalda gli stampi a più di 100°C per eliminare l'umidità, altrimenti il metallo fuso creerà molti schizzi. Toglili dal calore e appoggiali su una superficie ricoperta di sabbia asciutta. Preriscalda il cucchiaio per le medesime ragioni.
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    Metti il crogiolo nella fornace. Se hai un modello alimentato a carburante solido, solitamente si dispongono i carboni attorno al crogiolo, tuttavia segui sempre le istruzioni della tua specifica fornace.
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    Accendi la fornace. Segui le istruzioni del tuo strumento oppure affidati ai consigli di un fabbro esperto, se hai costruito una fornace artigianale. Solitamente dovrai dar fuoco al carbone oppure accendere il gas.
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    Riempi il crogiolo con l'ottone. Dopo circa 10-30 minuti inserisci il metallo nel crogiolo e maneggia quest'ultimo con delicatezza per evitare di romperlo. Aspetta che la fornace si sia scaldata parzialmente così l'ottone fonderà più rapidamente impedendo allo zinco presente nella lega di separarsi e bruciare.
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    Mantieni in funzione la fornace finché l'ottone non è del tutto fuso. Il tempo necessario varia in base alla potenza della fornace. Se hai un pirometro, ricordati che l'ottone è completamente fuso a circa 930°C con uno scarto di 27°C in base al tipo di ottone. Se non hai un pirometro, passa alla fase successiva quando il metallo brillerà di colore arancione o giallo oppure quando il colore diventerà quasi invisibile alla luce del giorno.
    • Ricordati di non esporti ai fumi che escono dalla fornace, indossa sempre l'equipaggiamento di sicurezza.
    • Sebbene scaldare l'ottone appena oltre il punto di fusione garantisca delle operazioni di colata più semplici, un surriscaldamento causa diversi problemi come l'ossidazione. Con il tempo e l'esperienza sarai in grado di giudicare senza esitazioni quando è il momento di versare il metallo.
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    Elimina le impurità dalla superficie dell'ottone. Usa il cucchiaio in acciaio per questa operazione ed elimina ogni residuo macchiato o ossidato. Getta tali impurità sulla sabbia asciutta. Questo ti permette anche di capire se l'ottone è completamente fuso, tuttavia non tentare di mescolare il metallo e non tenere il cucchiaio immerso per lungo tempo. Se mescoli l'ottone liquido incorpori dell'aria causando dei difetti al prodotto finito.
    • Ricorda che gli altri metalli, come l'alluminio, producono dei gas che devono essere eliminati mescolandoli quando sono allo stato liquido.
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    Versa l'ottone negli stampi. Solleva il crogiolo e toglilo dalla fornace con le pinze in acciaio. Appoggialo sull'anello dell'asta. Usa l'asta e le pinze per sollevare il crogiolo e versare con grande attenzione il metallo fuso negli stampi. Potrebbero esserci degli schizzi, ecco perché gli stampi vengono appoggiati sulla sabbia asciutta, per limitare i danni. Ora puoi aggiungere altro ottone al crogiolo se devi fonderne ancora, oppure puoi spegnere la fornace e aspettare che tutto si raffreddi.
    • La fornace avrà bisogno di diverse ore per raffreddare, ma i lingotti potranno essere maneggiati ben prima.

Consigli

  • Tieni un estintore nelle vicinanze in caso di emergenza.
  • Prima di iniziare a fondere grandi quantità, inizia con poco ottone, in modo da esercitarti a raggiungere in modo sicuro la temperatura di fusione.
  • Puoi costruire la fornace nel tuo cortile. Consultati con un esperto prima di farlo.

Avvertenze

  • Fondere l'ottone è un procedimento che potrebbe mettere a rischio la tua salute e sicurezza, si sprigionano fumi pericolosi, oltre al fatto che il metallo fuso potrebbe "esplodere". Informati su tutte le norme di sicurezza che devono essere rispettate prima di iniziare il lavoro.

Cose che ti Serviranno

  • Una fornace per fondere i metalli.
  • Carburante.
  • Un crogiolo.
  • Degli oggetti di ottone.
  • Delle pinze in acciaio.
  • Asta porta-crogiolo.
  • Dei guanti protettivi.
  • Un grembiule resistente al calore.
  • Degli occhiali protettivi con lenti scure, o una maschera protettiva.
  • Uno stampo.
  • Sabbia.
  • Pirometro (facoltativo).

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