Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Marque: Projects - Puzzle de pyramide en métal "Pepakura-cast"

Ce projet a débuté lorsque j’ai lu l’entrée suivante [# 274] dans le volume 1 de Popular Mechanic’s 1913 Le garçon mécanicien:

Le poids de la mine ronde pour lancer du poids ou lancer du marteau peut être moulé dans une balle en carton creux ou en papier pressé, vendue dans les magasins à rayons et les magasins de jouets au prix de 10 cents. Couper un 1/2 po 1 dans la balle comme indiqué sur la Fig. 1 et placez-la avec le trou dans du sable humide et appuyez ou tassez légèrement le sable autour de la balle comme indiqué dans la section, Fig. 2. Couvrir sur environ 1 po de profondeur. Un bouchon de bois inséré dans le trou empêchera le sable d'y tomber. Lorsque le sable est tassé et le bouchon retiré, il laisse une porte pour le métal. Versez le plomb fondu dans la porte jusqu'à ce qu'il soit plein, puis, une fois refroidi, secouez-le du sable et retirez le papier carbonisé. Un fichier peut être utilisé pour supprimer les endroits difficiles. La bille de papier sèche empêche toute pulvérisation du fil chaud.

Cette idée d'une carte creuse ou d'une feuille de papier enterrée dans du sable ordinaire comme un moule sacrificiel pour les pièces en métal coulé m'intéressait. Comme l'explique Internet, une explosion de papercraft, nous apprend que le papier n'est vraiment pas un mauvais support pour la conception 3D, en particulier pour le coût. Un logiciel tel que Pepakura Designer convertira tout modèle numérique 3D en un support papier pouvant être imprimé, découpé, plié, collé ou collé pour donner une réplique réaliste du modèle original. Et si, au lieu d'utiliser le papier comme représentation positive, on l'utilisait simplement comme un espace négatif - un volume, soutenu par du sable sec, qui survivrait juste assez longtemps pour conférer sa forme au métal en fusion versé à l'intérieur?

Lors d'une première expérience, j'ai conçu un gabarit en papier pour les pièces d'un casse-tête classique, souvent appelé «La pyramide en quatre parties». Le défi consiste à utiliser les quatre pièces identiques pour former une pyramide symétrique à trois côtés. J'ai choisi cette forme de prototype, d'abord, parce que je pense que le puzzle est élégant; deuxièmement, comme les quatre pièces sont identiques, un seul modèle est requis; et troisièmement, parce que les pièces sont assez simples, géométriquement, de même que les modèles.

Outils

  • Ordinateur avec imprimante
  • Ciseaux ou un couteau d'art
  • Bol en acier ou en aluminium
  • Equipement de sécurité (voir ci-dessous)
  • Source de chaleur appropriée
  • Creuset
  • Pinces ou pinces pour la manipulation du creuset
  • Bouteille d'eau avec de l'eau
  • Cadre de scie à métaux à lame grossière

Matériaux

  • 120 cm3 (1/2 tasse) de métal à fondre (voir ci-dessous)
  • Jouer au sable (ou au sel de table)
  • Le papier cartonné le plus lourd que vous puissiez obtenir avec votre imprimante
  • Encre d'imprimante
  • ruban adhésif

Étape 1: Assemblez vos patrons de papier

Impression

sur le papier cartonné le plus lourd que vous puissiez obtenir avec votre imprimante. J'ai utilisé quelque couverture de 100 lb que j'avais achetée à l'origine pour relier les scénarios, et j'aimerais quelque chose d'encore plus lourd pour la prochaine fois. Couper le long de toutes les lignes continues avec des ciseaux ou un couteau d'art et plier la montagne le long de toutes les lignes pointillées. Assemblez avec du scotch en prenant soin de rendre la cavité intérieure aussi «étanche» que possible. Rappelez-vous, contrairement aux modèles traditionnels en papier, les onglets vont sur le à l'extérieur des joints, car c’est la finition intérieure du joint qui est importante.


Étape 2: Faites fondre votre métal

Quel que soit le matériel dont vous disposez, il existe un métal de moulage adapté à votre utilisation. Si vous n’avez qu’une vieille boîte de conserve et une cuisinière, vous pouvez acheter des alliages de bismuth à point de fusion bas qui fondront dans une casserole d’eau bouillante. Voir mon récent article sur Rotometals pour plus d'informations sur ces alliages. Si vous avez une plaque chauffante au gaz et un espace de travail bien ventilé (en plein air, espérons-le), vous pouvez faire fondre les poids d'équilibrage des pneus usés, qui sont principalement en plomb (fond à 330 ° C) et peuvent être récupérés partout sur les routes et les parkings. Les magasins qui vendent des pneus se retrouvent avec de superbes seaux de poids de roues qu'ils peuvent souvent persuader de se séparer gratuitement ou à un coût très bas. C’est une source commune de métal pour les amateurs de tir au poudre noire qui tirent leurs propres balles. Notez qu'il existe des problèmes de toxicité réalistes avec les alliages métalliques pauvres contenant du plomb et / ou du cadmium, et vous devez veiller à vous familiariser avec les risques associés à l'exposition à ces métaux avant de décider de les manipuler vous-même. Des alliages à bas point de fusion ne contenant que du bismuth et de l'étain sont disponibles pour ceux qui veulent un choix moins toxique.


Étape 3: Enterrez vos modèles

Le motif doit être complètement enterré avec seulement la carotte sortant du sable. La première recommandation serait de jouer au sable avec une quincaillerie, mais deux des pièces illustrées ici ont été coulées dans du sel de table. Il faut tenir compte de deux facteurs importants lors de l’enfouissement du motif: 1) ne placez pas de sable ou de sel à l’intérieur du motif lui-même, et 2) assurez-vous que le sable est uniformément tassé autour du motif, sans grands vides qui pourraient s’effondrer sous la chaleur et le poids du métal en fusion. Obtenir un bon emballage peut être un peu plus délicat avec un motif en papier, car vous ne pouvez pas tasser le sable très fort sans frotter le motif. J'ai réussi à obtenir de bonnes coulées sans prendre de mesures spéciales de compactage du sable, mais j'ai aussi ruiné quelques patrons dus à des éruptions. La prochaine fois, je pense que j'enterrerai le motif et que je ferai vibrer le sable pendant environ une demi-heure, peut-être en fixant le moule sur le capot d'une voiture en marche ou d'un climatiseur en marche. Une fois que tout était en place, j'ai embué la surface du sable ou du sel avec de l'eau provenant d'un vaporisateur, et cela semblait vraiment aider à tout garder ensemble lorsque le métal était versé.


Étape 4: verser le métal

Évidemment, il faut être très prudent lorsque l'on travaille avec du métal chaud, même s'il s'agit d'un alliage à point de fusion inférieur. Les manches longues, les pantalons longs, les lunettes de protection, les gants et les chaussures à bout fermé ne sont pas négociables. J'ai fondu le poids de mes pneus dans un pot en acier, comme indiqué ci-dessus, et je l'ai soulevé sur et en dehors du feu à l'aide d'une grande paire de pinces multi-canaux. Même en l'absence de tout bec formé, il n'est pas trop difficile de faire fondre le métal en fusion, bien que, comme vous pouvez le constater, j'ai un peu éclaboussé. Assurez-vous que vous versez bien dans la carotte, car le métal se rétrécira au fur et à mesure qu'il refroidira et vous souhaitez que cette contraction sorte du volume de carotte perdue au lieu de la pièce elle-même. Je laisse mes moulages de plomb refroidir pendant 15 minutes avant de les pêcher dans le sable avec ma fidèle pince et de les laisser tomber dans une boîte d'eau froide. Après dix minutes sous l’eau, ils étaient très froids à manipuler et je les ai pêchés et enlevé les restes de papier brûlés avec mes doigts nus. En haut de la page, on voit une des coulées, sortie du papier, avant le nettoyage.


Étape 5: nettoyer les pièces

Coupez la tige hexagonale en affleurement à sa base à l'aide de la scie à métaux, comme indiqué. Nettoyez les éclats ou les arêtes vives avec un couteau ou un ciseau à bois tranchant, et éventuellement un fichier. Si vous travaillez avec des alliages contenant du plomb ou du cadmium, faites attention à la poussière produite par toute opération de sciage ou d’abrasion.


Notes et idées

Cliquez ici pour voir la solution correcte du puzzle.

Le zinc et les alliages de zinc («métal blanc») constituent l'étape suivante du bismuth et / ou des métaux à base de plomb. Ils peuvent également être fondus sur une plaque chauffante à gaz dans un pot en acier ou en fer. Le zinc a une toxicité relativement faible, tant que vous ne le chauffez pas trop, mais l'inhalation de la fumée d'oxyde de zinc peut provoquer une «fièvre des fondeurs», qui n'est pas la fin du monde. mais devrait certainement être évité. Cela peut avoir des effets à long terme sur la santé et, dans tous les cas, peut vous faire sentir mal pour un week-end. Le zinc fond à 420 ° C et brûle à 480 ° C, il est donc facile de le brûler accidentellement. Vous saurez si cela se produit: le zinc brûle avec une flamme bleu-vert diabolique et crée de grands nuages ​​de fumée. Si cela vous arrive, ne paniquez pas. En faisant attention de ne pas respirer la fumée, éteignez le feu et reculez. Et au fur et à mesure que la masse fondue se refroidit, prenez un moment pour observer et apprécier le thermochromicité de la couche d’oxyde de zinc au-dessus: il est jaune vif à des températures élevées mais redeviendra blanc comme de la craie.

La prochaine grande avancée est en aluminium. Si vous avez les moyens de fondre et de verser de l’aluminium dans votre magasin, vous n’avez probablement pas besoin de moi pour vous dire comment le faire. Si vous êtes curieux, l’un des classiques de la série de 7 ouvrages de bricolage-atelier-atelier de Dave Gingery est uniquement consacré à la construction et à l’exploitation d’une fonderie d’aluminium à très bas coût. J’ai seulement tenté d’utiliser ce procédé avec du papier au plomb, mais je ne vois pas pourquoi cela ne fonctionnerait pas aussi avec des matières fondues plus chaudes comme le zinc ou l’aluminium. Si vous essayez, dites-moi comment ça se passe.

Part

Laisser Un Commentaire