Metaal sorteren en aluminium gieten

Waarom dit telt

Een straat ligt vol metaal, maar door elkaar. Wie het sorteert, weet wat hij heeft: koper voor stroom, roestvrij staal voor water en voedsel, verenstaal voor gereedschap, aluminium om te gieten. Aluminium smelt al bij 660 graden wordt getoetst, heet genoeg voor een houtskooloven in de achtertuin. Daarmee maak je handvatten, snaarschijven en onderdelen die je nergens meer kunt halen.

Eerst doen

1. Leg vier bakken neer met de labels: magnetisch, niet magnetisch licht, niet magnetisch zwaar, onbekend.
2. Leg een sterke magneet aan een touwtje klaar, bijvoorbeeld uit een luidspreker.
3. Test elk stuk met de magneet voor het in een bak gaat.
4. Leg alles wat gegalvaniseerd, geverfd, verchroomd of onbekend is apart. Dat smelt je niet.
5. Begin pas aan gieten als je de rest van dit hoofdstuk gelezen en het gevarenkader begrepen hebt.

Wat je nodig hebt

Voor sorteren:

• Magneet, vijl, keukenweegschaal, een emmer water, een slijpsteen of slijpschijf voor de vonktest

Voor gieten:

• Een stalen emmer of klein vat als ovenmantel
• Bekleding: klei en zand, of gips en zand
• Een stalen buis van 3 tot 4 centimeter doorsnede als luchtinlaat
• Een blazer: een kachelmotor uit een auto (10.08) op 12 volt, een blaasbalg of een fiets met ventilator (10.10)
• Houtskool (11.02 Houtskool branden), 5 tot 10 kilo per keer wordt getoetst
• Smeltkroes: een stuk dikwandige stalen buis, minimaal 4 millimeter wand, met een gelaste bodem wordt getoetst
• Een tang die om de kroes past, en een gietbeugel
• Fijn zand, bentoniet (klonterende kattenbakkorrels zonder geur), water
• Twee houten vormkasten, een plank, een stamper
• Leren werkschoenen, katoenen of wollen kleding met lange mouwen, leren handschoenen, gelaatsscherm of veiligheidsbril
• Een bed droog zand van 1 bij 2 meter als werkvloer

Werkwijze

Metalen herkennen

Gebruik altijd meerdere tests. Eén test liegt soms.

Een paar handige vuistregels:

• Goedkope bestekken en pannen van roestvrij staal zijn vaak licht magnetisch. Ze zijn nog steeds roestvrij wordt getoetst.
• Een stuk dat licht aanvoelt en niet aan de magneet hangt, is meestal aluminium. Maar zie het gevarenkader over magnesium.
• Messing en brons lijken op elkaar. Messing is geler, brons bruiner. Beide zijn goed voor lagerbussen.
• Lood is zo zacht dat je er met je nagel in krast, en zo zwaar dat het je verrast.

Wat elk metaal waard is

Een eenvoudige smeltoven bouwen

1. Neem een stalen emmer van 10 tot 20 liter. Boor of slijp onderaan in de zijkant een gat voor de luchtbuis, 5 centimeter boven de bodem.
2. Meng klei en zand half om half met zo weinig water dat het als stevige boetseerklei aanvoelt. Of meng gips en fijn zand half om half met water wordt getoetst.
3. Zet een kleinere emmer of een stuk buis van ongeveer 15 centimeter doorsnede in het midden als mal. Vul de ruimte eromheen met de bekleding, minimaal 5 centimeter dik.
4. Steek de luchtbuis schuin door het gat, zodat de lucht langs de wand gaat draaien. Dat geeft een gelijkmatige hitte.
5. Laat de bekleding een week drogen. Stook hem dan eerst een uur zacht met een klein houtvuur, zonder blazer. Zo kookt het laatste water er rustig uit.
6. Maak een deksel van dezelfde bekleding in een oude pan, met een gat van 5 centimeter in het midden voor de rookgassen.

De smeltkroes

1. Zaag een stuk dikwandige stalen buis van 15 tot 20 centimeter lang. Las er een bodem in, of laat dat doen.
2. Gebruik nooit een gegalvaniseerde buis, geen gasfles en geen brandblusser.
3. Maak de tang en de gietbeugel precies passend. Oefen het optillen en uitgieten eerst met de koude kroes vol zand.
4. Weet dat staal langzaam oplost in vloeibaar aluminium. Een stalen kroes gaat 10 tot 30 keer mee wordt getoetst. Controleer hem elke keer op dunne plekken.

Vormzand maken

1. Meng 10 delen fijn droog zand met 1 deel fijngestampte bentoniet wordt getoetst.
2. Voeg beetje bij beetje water toe tot het mengsel ongeveer 4 procent water bevat wordt getoetst. Dat is minder dan je denkt.
3. Doe de knijptest. Knijp een handvol samen. De klomp houdt zijn vorm, breekt netjes in twee als je hem knakt, en plakt niet aan je hand.
4. Te nat: laat het drogen en meng opnieuw. Te nat zand is het grootste gevaar bij gieten.
5. Bewaar vormzand in een emmer met deksel. Je gebruikt het steeds opnieuw.

Gieten in zand

1. Zet het model op een plank in de onderste vormkast. Het model is een houten vorm of het oude onderdeel zelf. Zijwanden moeten iets schuin lopen, zodat het model eruit kan.
2. Strooi een dun laagje lossingspoeder op het model: talkpoeder of fijne droge as.
3. Zeef zand over het model en stamp het laag voor laag vast. Strijk de bovenkant vlak.
4. Draai de kast om. Zet de bovenste kast erop, strooi lossingspoeder, zet twee ronde stokjes rechtop: één voor de gietopening, één als opkomer.
5. Stamp de bovenste kast vol. Prik met een ijzerdraad tien tot twintig luchtgaatjes tot vlak boven het model.
6. Til de bovenste kast eraf, haal het model eruit en de stokjes. Snijd een kanaaltje van de gietopening naar de holte.
7. Zet de kasten weer op elkaar en leg er een gewicht op. Vloeibaar metaal duwt de bovenste kast omhoog.
8. Stook de oven op met houtskool en blazer. Zet de kroes erin, en leg het schroot eerst op het deksel om het te drogen.
9. Voeg droog schroot bij stukjes toe. Gebruik bij voorkeur gegoten aluminium: oude motorblokken, versnellingsbakken, grasmaaierhuizen. Blikjes leveren weinig op en veel slak wordt getoetst.
10. Wacht tot alles vloeibaar is en nog 5 tot 10 minuten langer. Gietheet aluminium is ongeveer 700 tot 750 graden wordt getoetst.
11. Schep de slak eraf met een droge, voorverwarmde stalen lepel.
12. Til de kroes met de tang uit de oven, zet hem in de gietbeugel en giet in één vloeiende beweging tot de opkomer vol staat.
13. Laat de vorm 20 tot 30 minuten staan wordt getoetst. Breek het zand open en laat het stuk verder afkoelen op het zandbed.
14. Zaag de gietkanalen eraf en vijl het stuk bij. Aluminium krimpt bij afkoelen ongeveer 1 tot 1,5 procent wordt getoetst: maak het model iets groter.

Wat je giet

• Handgrepen en knoppen voor gereedschap en kasten
• Snaarschijven voor de fietsaandrijving (10.10 De fiets als motor)
• Contragewichten en ijkgewichten voor een weegschaal. Weeg ze na het gieten na en vijl ze op gewicht.
• Beugels, voetjes, scharnieren, deksels
• Geen kookgerei of drinkbekers van onbekend schroot wordt getoetst
• Geen dragende delen waar iemands leven van afhangt, zoals een takelhaak

Zo weet je dat het werkt

• De oven bereikt in 20 tot 30 minuten een felle oranjegele gloed in het midden wordt getoetst.
• Het aluminium is zilverig vloeibaar en vloeit als water van de lepel.
• Het gietstuk is volledig, zonder gaten of koude naden.
• De vorm blijft stil en rustig tijdens het gieten: geen gesis, geen spatten.

Zo weet je dat het misgaat

• Het zand sist of spuugt als je giet. Er is te veel water. Stop met gieten, ga achteruit en laat het afkoelen. Maak het zand droger.
• Het gietstuk heeft afgeronde, onvolledige randen. Het metaal was te koud of je goot te langzaam. Laat het langer in de oven en giet in één keer.
• Er zitten gaatjes en blazen in het stuk. Te nat zand of te weinig luchtgaatjes. Prik meer gaten en droog het zand.
• Er komt witte rook of een witte vlam uit de kroes. Er zit zink of magnesium in. Haal de kroes niet uit de oven, laat het vuur uitgaan en ga weg tot het rustig is.
• De kroes wordt dun of lekt. Stop direct. Giet alles in een droge zandkuil en maak een nieuwe kroes.

Als je iets mist

Achtergrond

Elk metaal heeft een eigen smeltpunt. Lood smelt bij 327 graden, zink bij 420, aluminium bij 660, messing rond 900 en koper bij 1.085 wordt getoetst. Staal en gietijzer vragen meer dan 1.150 graden: dat lukt met een houtskooloven nauwelijks. Daarom is aluminium het metaal om mee te beginnen.

Vormzand werkt omdat klei de zandkorrels aan elkaar plakt als het een beetje vochtig is. Het zand laat de gassen door; de klei houdt de vorm. Te veel water maakt stoom, en stoom heeft ongeveer 1.700 keer meer ruimte nodig dan water wordt getoetst.

Volgende niveau

Giet messing of brons voor lagerbussen. Dat vraagt een oven die 1.000 graden haalt, een betere kroes van grafiet of keramiek en ervaring met aluminium. Of leer smeden met het verenstaal dat je hebt gesorteerd (09.12 Smeden: de basis).

Controlelijst

• Elk stuk getest met magneet, gewicht en kleur
• Gegalvaniseerd, geverfd en onbekend metaal apart gelegd
• Oven langzaam gedroogd en zacht opgestookt
• Vormzand doorstaat de knijptest
• Werkplek op droog zand, niet op beton
• Schroot en gereedschap voorverwarmd
• Beschermende kleding van katoen, wol en leer
• Toeschouwers op 5 meter

Verantwoording

Handboeken voor kleinschalig gieten en hobbygieterijen; materiaaltabellen voor smeltpunten en dichtheden; richtlijnen voor veilig werken met vloeibaar metaal uit de gieterijsector; de klassieke vonkproef uit leerboeken metaalbewerking. Vormzandverhoudingen verschillen per zandsoort en kleisoort: proef altijd. Getoetst door: nog niet