Wirówka i vacu cast to dwie podstawowe powszechnie stosowane metody odlewania
metali szlachetnych w branży jubilerskiej i złotniczej. Każda z nich ma swoje dobre
i złe strony. Można jednak powiedzieć, że przede wszystkim różnią się między sobą
sposobem wlewania roztopionego metalu do formy.
Pierwsza metoda opiera się na
wypełnieniu formy pod ciśnieniem,
druga na wlewaniu
w formę, w której tuż przed
odlewem wytwarza się większe
lub mniejsze podciśnienie powodujące
wciąganie (zasysanie) płynnego metalu.
Odlewanie metali
Metoda pierwsza, znana od najdawniejszych
czasów, była stosowana i stosuje się ją nadal
z wykorzystaniem siły odśrodkowej powstającej
w czasie obrotu na tak zwanych
wirówkach, zwanych czasami centryfugami.
Jeszcze za moich czasów pierwszy odlew,
jaki widziałem, zasadzał się na tak zwanej
procy, czyli kawałku rury jako formy i dwóch
linek przymocowanych do jej górnej części.
W praktyce wyglądało to w ten sposób, że
jeden pracownik trzymał na lince wspomnianą
formę, a drugi wlewał w nią roztopiony
metal. Następnie należało procę
wprowadzić w ruch obrotowy, tak, by wlany
metal wpłynął do jej wnętrza. Warto zauważyć,
że w odlewaniu musiało brać udział
dwóch ludzi. Ciekawostką jest wypadek,
który przydarzył się pewnemu złotnikowi,
który będąc po małym kieliszku koniaku,
tak zakręcił procą, że linki procy wysunęły
mu się z ręki i forma poszybowała przez
całą pracownię w stronę okna, wybiła szyby
i wylądowała na podwórzu w piaskownicy.
Szczęściem w nieszczęściu było to, że
w piaskownicy nie było dzieci, że część
złota dało się odnaleźć na parapecie okna,
część w piasku, a pozostała porcja musiała
być uzupełniona z krugerra, którymi to
krugerrandami handlował miejscowy król
Cyganów. Z monety tej dawało się zrobić
51g złota czternasto karatowego, czyli
ówczesnej próby 0.583, co w zasadzie
starczało na przeprowadzenie operacji
zwanej ,,odlewamy sygnet” (rys. 1).
Odpowiedni wybór
Zwykła prosta wirówka, taka, jaką pokazuję
na rys. 2. z napędem sprężynowym,
była w tamtych latach nieosiągalna i mogła
jawić się jedynie w marzeniach. Dopiero
około 1988 roku w Derby w stanie
Connecticut pojawiła się możliwość
wyboru między zakupem odlewarki wirowej
bądź bardziej skomplikowanej podciśnieniowej.
Nie mając doświadczenia
i nikogo, kto by mi doradził w dokonaniu
właściwego wyboru, wybrałem tę drugą,
zwaną vacu cast, mimo iż była znacznie
droższa od wirówki. Liczyłem na to, że
rozpocznę dzięki niej produkcję biżuterii,
która pozwoli mi zapełnić puste lady
sklepu.
Tradycyjna wirówka
Wirówka jako taka bez wątpienia zyskuje
w mojej ocenie znacznie więcej punktów.
Po pierwsze, nie ma w niej nic, co by
trzeba było konserwować. Jej prostota
i masywna konstrukcja zapewnia jej trwałość.
Sprężyna napędzająca ramiona w ruch
wydaje się być silna i nigdy nie miałem
obawy o jej zerwanie. Odlewanie może
odbywać się bez pośpiechu, nerwów,
palenia gumowych podkładek używanych w wacu cast. I najważniejsze, żaden odlew
w kilkuletniej praktyce nie okazał się zmarnowanym.
Korzystając z wirówki, trzeba
jednak uświadomić sobie pewną prostą
zależność, jaka zachodzi między wagą,
a zatem i objętością złota, które znajdzie
się w tyglu pod palnikiem, a wagą woskowych
modeli zalewanych w formie gipsem.
Wiemy, że forma ta po ogrzaniu i wytopieniu
z niej wosku pomieści tylko pewną,
ściśle określoną ilość złota i ani grama
więcej. Jaka jest ta zależność w cyfrach?
„JCK Magazin”, pismo dla branży jubilerskiej
w Stanach Zjednoczonych, w jednej ze
swych publikacji podało, iż proporcje złota
do wosku określa stosunek liczb jak 1 do
13,5, biorąc pod uwagę oczywiście wagę,
a nie objętość. Każdy robi błędy i ja także
sprawę ilości i podanych proporcji podczas
odlewania srebra, surowca stosunkowo
taniego, potraktowałem dosyć lekkomyślnie.
Wynik był taki, że wirówka rozchlapała
nadmiar stopionego srebra po całej pracowni.
Zbierałem później rozlane srebro
w różnych formach, blaszek zeskrobywanych
ze ścian, granulatu i bryłek wtopionych
w wykładzinę podłogową, srebrnych wtopień
w blatach stołów i półek. Wracając do
podanej proporcji wagowej 1 do 13,5,
proszę pamiętać, że odnosi się ona do złota
14-karatowego i będzie zupełnie inna dla
pozostałych metali szlachetnych, srebra
i platyny, których ciężar właściwy jest znacząco
różny.
Odlewarka podciśnieniowa
Podczas odlewania z użyciem odlewarki
podciśnieniowej rozlanie płynnego metalu,
o ile nie wykażemy się wyjątkową nieuwagą,
raczej nie powinno się zdarzyć. Lejemy
bowiem roztopione złoto bądź srebro z tygla
do formy i w momencie jej wypełnienia po
prostu czynność tę przerywamy. Wystarczy
w tym momencie mieć wzrok skierowany
na formę, a nie na wskaźniki i manometry
odlewarki.
Co więcej, ważne byśmy wlewali
roztopiony metal ruchem zdecydowanym
i niezwłocznie po wypełnieniu formy
wyłączyli odlewarkę, gdyż wibracja, jaka
towarzyszy podczas jej pracy, wyjątkowo
źle wpływa na strukturę krzepnącego metalu.
Opóźnienie bądź zwlekanie z wyłączeniem
maszyny może dać nam produkt
końcowy bardziej przypominający zastygłą
kaszkę manną niźli odlany pierścionek.
Zauważmy jednocześnie, że jeśli na roztopionym
w tyglu złocie pływać będzie roztopiony
boraks, to po wlaniu metalu do
formy może on dostać się do formy razem
ze złotem. Nie ma takiej obawy na wirówce,
gdzie ciężar metalu sprawi, że wpłynie
on do formy zawsze pierwszy. Jednak wielokrotnie
zdarzało mi się, że odlewane na
vacu cast pierścionki nie miały odlanych
szyn (obrączek) lub szyny te były odlewane
fragmentarycznie, co każdorazowo zmuszało
mnie do ich wycinania i dorabiania
nowych ze złota walcowanego.
Kolejną
wadą była nieco inna struktura samego
złota. Złoto odlane przy użyciu wirówki
było bardziej zbite i dawało się kuć, na
przykład podczas rozklepywania szyny, gdy
tymczasem odlane w vacu cast było zawsze
kruche i słabo wewnętrznie spojone.
Używając vacu cast, dawałem pod formę
odlewniczą podkładkę z gumy silikonowej
w celu uszczelnienia miejsca styku kołnierza
formy z komorą ciśnieniową i oczywiście
mocno rozgrzana forma nadpalała podkładkę,
co zmuszało mnie do kupowania bądź
wyrobu nowych podkładek. Natomiast
zaletą vacu cast jest to, że można ją wykorzystać
do odsysania pęcherzyków powietrza
z płynnej masy gipsowej podczas
zalewania masą formy. W takim przypadku
wkładamy formę dopiero co zalaną gipsem
pod klosz maszyny i włączamy ją na kilka
minut. Vacu cast wymaga okresowego
sprawdzania poziomu oleju i jego wymiany.
Przykład typowej odlewarki podciśnieniowej
pokazuje rys. 3.
Wirówka, a vacu cast
Wirówka jest znacznie tańsza, łatwiejsza
w eksploatacji i dająca odlew lepszej jakości.
Moja ocena może być oceną subiektywną
opartą jednak o doświadczenie
z pracą na obu odlewarkach. Sądzę, iż może
być ona przydatna dla osób, które zastanawiają
się nad wyborem urządzenia do
odlewania metali. Jak oceniano obie odlewarki
w „JCK Magazin”? Otóż magazyn ten
ograniczył się jedynie do stwierdzenia, że
odlewarka wirowa lepsza jest do odlewów
większych, np. sygnetów, obrączek, masywnych
pierścionków, natomiast odlewarka
ciśnieniowa pokazuje swoje zalety podczas
odlewania biżuterii delikatniejszej i filigranu.
Tej opinii jednak bym nie potwierdził.
