Форум Trainsim - Литые колеса для паровозов

Здравствуйте!
Перевыкладываю материал, по изготовлению колес методом литья, в форуме.
Прошу прощения, за возможно, возникшие сложности со ссылкой.

При изготовлении моделей подвижного состава, моделисты используют различные технологии, материалы и собственные хитрости, приобретенные в ходе создания моделей, совершенствуясь и накапливая бесценный опыт. По себе знаю, что особое место, при изготовлении модели, занимают колесные пары. Не всегда можно найти требуемый тип колесных пар (КП) фирменного изготовления, да что бы и масштаб требуемый. Многие используют максимально схожие от немецких локомотивов, другие прибегают к изготовлению токарным способом. Токарный станок, это хорошо, если КП прототипа цельнокатаные или литые, а если колесный диск образован спицами? А вед спицеобразные диски колес, практически, на всех локомотивах, мотор-вагонах электропоездов, а на паровозах, как правило, устанавливались колеса именно спицеобразованные. Тут у моделиста могут возникнуть сложности.
Хочу поделиться личным опытом, рассказать о способе изготовления колес, колесных пар, в домашних условиях. Я давно им пользуюсь. Этот метод, довольно прост и я уверен, что любой моделист с легкостью может изготовить необходимые ему колесные пары, для своих моделей.
Собственно, в итоге, метод изготовления основан литьем легкоплавких металлов в гипсовых формах, но хитрость метода в изготовлении модели колеса, в выкатывании так называемой мастер-модели, на основе которой будет изготовлена форма для литья.

Металл. Для литья используется олово или баббит, но я рекомендую именно баббит, на основе олова, это марки Б88, Б83.
Эти марки баббита обладают достаточной прочностью, хорошими физическими свойствами, температура плавления 340…400˚С, что важно при работе в домашних условиях, хорошо обрабатываются и, весьма полезное для моделистов свойство то, что обработанная поверхность не тускнеет, не окисляется со временем, в отличие от олова.
Плавку проводить можно дома, на кухне, используя газовую плиту и обычную железную баночку от консервов, к примеру, банку из под «сгущенки».

Форма. Формы отливаются из гипса. Желательно медицинский, используемый в хирургии, ибо продаваемый в хоз.магах «гипс строительный», фактически является алебастром, но можно при неимении добротного гипса использовать и строительный, добавив в него процентов 10-15 цемента.
Напомню основное: -насыпать гипс в воду, а не наоборот;
- гипс должен быть разведен до густоты сметаны;
- колотить не слишком энергично, можно «пережечь»;
- гипс быстро схватывается, по тому залить гипс надо максимум минут через 2-3, после засыпки в воду.

Мастер-модель.
Задача стоит в том, что бы получить идеально правильную форму колеса.
В качестве материала модели, используется пластилин. Обычный, желательно более вязкий, типа художественного, что бы не «плыл» в руках.
Заготовим две ровные пластинки из фольгированного текстолита, размером раза в полтора больше диаметра требуемого колеса, на одной будет формироваться модель, другая для изготовления второй половины формы. В первой пластинке, на которой будет сама модель, сверлом сделать неглубокое отверстие – центр модели и опора для оси резца.
Сам профильный резец делается, по имеющемуся чертежу профиля будущего колеса, из прочной жести, я его называю «флюгером» (Рис.1).
Для оси резца используется отрезок стальной проволоки, заточенный под конус с одной стороны, к примеру, идеально подходит стальная вязальная спица диаметром 1,2 – 1,5 мм и длинной 150…200мм.

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623533/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6410/162119527.2/0_983ad_c66d67c2_XXL.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623533/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623533/[/url]
Рис.1
Итак, приступим. Начнем с изготовления простого колесного диска
На текстолитовую пластину, прочно прилепим пластилиновую массу, высотой и диаметром чуть более требуемой модели, при этом ориентируем спицу-ось к сделанному для нее углублению в пластине (Рис.2), кстати, центр немного смещен в сторону, для создания заливного отверстия в гипсовой форме.
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623534/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6611/162119527.2/0_983ae_fe373160_XL.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623534/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623534/[/url]
Рис.2
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623535/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6610/162119527.2/0_983af_35d23943_XL.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623535/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623535/[/url]
Рис.3
Далее, удерживая вертикально и не допуская выскакивания из осевого углубления спицы, с незначительным нажимом вращая «флюгер» на спице, слой за слоем снимаем и убираем пластилиновую стружку (Рис.3). И, в результате аккуратной, требующее терпение работы, получим требуемую мастер-модель (Рис.4)

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623536/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6410/162119527.2/0_983b0_2c991322_XL.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623536/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623536/[/url]
Рис.4
Следующий этап – форма для отливки.
Из обычного картона, у меня это гофра, оклеенная скотчем с внутренней стороны и с прорезями, как на рисунке, с помощью того же скотча, сотворим коробку для гипсовой формы (Рис.5, Рис.6).

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623537/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6512/162119527.2/0_983b1_b124cfe2_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623537/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623537/[/url]
Рис.5

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623538/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6411/162119527.2/0_983b2_d94fae39_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623538/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623538/[/url]
Рис.6

Далее, в имеющуюся коробку, заливаем приготовленную до густоты сметаны гипсовую смесь, минуту-полторы покачав и легонько постучав по боковинам коробки, что бы окончательно выгнать пузырьки воздуха из гипса, оставим на некоторое время в покое.
Для второй половины формы просто, в такую же картонную коробку, положить и прижать ровную текстолитовую пластину и так же как и в первую, залить гипс.
Минут через 20-30, коробки можно разобрать, разрезав по углам скотч, формы извлечь и дать окончательно затвердеть. Готовая, просушенная форма, как бы звенит, при постукивании по ней.
Форма, в которой осталась влага, может лопнуть при заливке горячего, расплавленного металла. Ее просто разорвет образовавшийся в микропорах пар. Поэтому формы надо тщательно просушивать, а перед литьем слегка прогреть над конфоркой.
На фото (Рис.7) обе половинки формы, без заливного отверстия и «воздушников».

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623539/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6412/162119527.2/0_983b3_b3b052cc_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623539/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623539/[/url]
Рис.7
Заливное отверстие и каналы для отвода воздуха из формы (Рис.8), прорезать любым удобным инструментом, ножом, скальпелем, надфилем и т.п. Важно, чтобы металл поступал в самую нижнюю часть формы, это позволит избежать воздушных раковин. Снимка готовой формы нет, так «подрисую» в фотошопом.

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623532/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6412/162119527.2/0_983ac_41f46ff7_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623532/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623532/[/url]
Рис.8
От заливного отверстия можно прорезать, дополнительно, так называемый «канал верхней подливки». Он повысит качество отливаемой копии в верхней части, когда метал, поступающий из основного отверстия снизу, уже немного снизит свою температуру.
Итак, формы готовы. Мягкой кисточкой пройдемся еще раз по внутренней части формы, смахнуть пыль. Обе половины формы сложим, слегка притрем, друг к другу, прижмем и скрепим с помощью деревянных реек и прочной нитки.
Плавим металл, в моем случае, это баббит Б88. Не забываем о мерах предосторожности. Безопасность – на первом месте! Метал все таки расплавленный, высокая температура.
Пламя горелки – умеренное, что бы не «пережечь» металл.
Метал, будь то олово или баббит, должен перейти в жидкое состояние, слегка покачивая сосуд с расплавленным металлом, определяем готовность. Должен свободно болтаться, без сгустков. Еще немного подержим, не более минуты, незначительный перегрев из расчета на запас текучести металла уже в форме, где он интенсивно будет терять температуру.
Деревянной палочкой надо удалить в сторону верхний слой, это шлак, побочный продукт от контакта металла с кислородом.
Заливаем в отверстие, до заполнения его и выхода через «воздушники» (Рис.9).
Ждем секунд 15-20, разбираем форму и, аккуратно расшатав отливку, извлекаем наше изделие из формы.
Хочу заметить, форма в этот момент «слабеет», ее легко повредить. А вообще, как правило, три отливки, чередуйте перерывом минут 15-20. Для восстановления физических свойств гипса.

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623540/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6410/162119527.2/0_983b4_82e5ea2f_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623540/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623540/[/url]
Рис.9
Итак, отлили необходимое количество колес, Удаляем литники, возможные наплывы, следы от «воздушников».
По центру, там обычно остается надежная отметка от осевого стержня на стадии пластилиновой модели, строго перпендикулярно сверлим необходимое отверстие. Рекомендую в два-три приема, от тонкого сверла, до чуть большего и до требуемого.
Следующий этап – проточка.
В роли токарного станка – электродрель. Под отверстие подбираю достаточно длинный болт или шпильку, пару шайб и гайкой стягиваю на этом болту заготовку. Зажимаю в патрон дрели, саму дрель закрепляю на столе и, используя нож (резак, который со сменными лезвиями), в роли токарного резца, подвожу под чистовую заготовку. Затем использую надфили, наждачную бумагу типа «миллиметровка» и изделие, практически, готово (Рис.10).

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623541/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6613/162119527.2/0_983b5_ce2a27ca_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623541/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623541/[/url]
Рис.10
Оси, так же изготавливаю литые. Модель, форма, литники, отливка… в общем тот же процесс, но уже обе половины формы, объемные. Залил гипс, положил на поверхность мастер-модель, слегка «притопил» и оставил твердеть. Часа через 2-3, заливаю верхнюю часть гипсом и досушиваю. Затем произвожу литье (Рис.11).

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623542/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6612/162119527.2/0_983b6_416adfbd_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623542/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623542/[/url]
Рис.11

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623543/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6610/162119527.2/0_983b7_2fb59ef5_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623543/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623543/[/url]
Рис.12

Но это для моделей стендовых. Для рабочих, электрифицированных придется делать по иному, либо между осью и колесом закладывать изолирующий материал. В моем случае, литые колеса я напрессовываю на литые осевые валы (Рис.12).
Да, но это простые, катанные колесные пары, а как со спицеобразными?
Возвращаемся к этапу гипсовой формы. Размечаем необходимое число, форму и расположение спиц (Рис.12). Можно подходящим инструментом, но лучше изготовить шаблон-резец, как на рисунке, аккуратно прорезать в гипсе спицы. Далее, прорезка литников и воздушных каналов (Рис.13, Рис.14, Рис.15), отливка, обработка, все так же, как и с цельнокатаными колесами.

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623544/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6511/162119527.2/0_983b8_94ec3d9b_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623544/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623544/[/url]
Рис.13
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623545/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6513/162119527.2/0_983b9_8c05e348_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623545/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623545/[/url]
Рис.14
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623546/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6413/162119527.2/0_983ba_28efb870_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623546/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623546/[/url]
Рис.15

И конечный результат (Рис.16).

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623547/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6611/162119527.2/0_983bb_952d3f7b_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623547/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623547/[/url]
Рис.16

Отдельно хочу рассказать об изготовлении паровозных КП, для чего описываемый способ наиболее приемлем.
Как известно, колесные пары паровозов имеют литые противовесы, для балансирной компенсации массы дышловой группы и ПРМ.

Тут имеется несколько вариантов.
Самое простое, это прорезать балансиры прямо на гипсовой форме, Это если все колеса паровоза имею одинаковые противовесы, как к примеру Ов. В этом же случае отливаю одно колесо, на этот первый, отлитый экземпляр «долепляю» противовесы (Рис.17) и делаю вторую форму, со всеми последующими стадиями, описанными выше.

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623548/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6510/162119527.2/0_983bc_bde59e64_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623548/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623548/[/url]
Рис.17
Для паровозов же, где каждая пара имеет различный по массе и форме противовес, к примеру паровозы серий «Э» (Эм,Эр и пр.), нет желания делать форму под каждую пару. Поступаю следующим образом. Как описывал выше, делаю модель, форму, отливаю все КП и далее, уже на готовых, обработанных парах, делаю противовесы из минералополимерной композиции, известной под народным названием «холодная сварка», но не на эпоксидной основе а, именно, на полимерной, универсальной. При доступности и малой стоимости, можно олучить добротный результат. Размял, отформовал, прямо на колесе, слегка подчистил и даю отвердеть. Через час можно, так сказать, дообработать, отшлифовать и готово к покраске. Описанные КП на пока еще незаконченной Эм-ке (Рис.18).

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623549/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6511/162119527.2/0_983bd_209ff111_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623549/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623549/[/url]
Рис.18
Вариантов, в последующих стадиях, много. И каждый моделист имеет свои способы и наработки и опыт. Но я хотел рассказать именно о способе получения мастер модели, пластилиновой заготовки, полученной пусть простым, примитивным способом, но в итоге на ее основе получены весьма хорошие результаты. А самое важное, без применения токарного станка, что важно для многих моделистов.
На фото ниже некоторые из последних моделей, где подобным способом изготовлены КП. Да, в принципе, не только КП а многие детали литые, буферы (Рис.19), дышла, буксы тендеров и вагонов, мелкие, почти «серийные» детали. Вообще, даже самые эффектные модели, в своей основе используют простейшие материалы. У меня, самые «ходовые», это луженое железо, от банок из под «сгущенки», электрокартон, правильно называемый прессшпан электротехнический, полимерная самотвердеющая композиция (холодная сварка), да известная всем «пластика», подобие пластилина, но приобретающая твердость при достаточной нагреве (я варю детали из пластики в кипятке).

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623550/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6513/162119527.2/0_983be_4feb6782_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623550/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623550/[/url]
Рис.19
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623551/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6511/162119527.2/0_983bf_f0de5c63_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623551/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623551/[/url]

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623552/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6610/162119527.2/0_983c0_5396efe9_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623552/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623552/[/url]

Паровоз серии Ов. Масштаб М1:32, колея 47,6мм.

[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623553/][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/6510/162119527.2/0_983c1_ed7fa2db_L.jpg[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623553/]http://fotki.yandex.ru/users/ureckiy/view/623553/[/url]
Незаконченный паровоз серии Эм. М1:32.

Ю.Калинко
г.Кривой Рог
[email]Ureckiy@yandex.ua[/email]