Etikettarkiv: bronsgjutning

Fråga Doktorn (36)

Man ser ofta statyer av brons utomhus, men aldrig av mässing. Varför inte?

Mässing och brons är två material som båda till större delen består av koppar. Det är inte helt lätt att definiera de två grupperna men en tydlig skillnad är att mässing innehåller mer zink. Upp till 40 procent ger en mjuk mässing som kan valsas eller smidas, medan högre zinkhalter ger en gjutbar legering. Med sin gula färg som påminner om guld har mässing ända sedan medeltiden varit ett populärt och flexibelt material för tillverkning av ljusstakar, skyltar, musikinstrument och olika prydnadsföremål.

Brons är samlingsnamnet för ett stort antal legeringar med minst 80 procent koppar och oftast en hel del tenn. Brons är dyrare än mässing men har bättre gjutbarhet. Smältan flyter bra, krymper mycket lite och löser knappast några gaser under processen. Risken för sugningar och porer i gjutgodset är låg och därför har brons länge varit ett favoritmaterial för konstnärer som skapat statyer med hjälp av vaxmodeller och precisionsgjutning.depositphotos_7540575-stock-photo-statue-of-emperor-augustus

På en bronsstaty som står utomhus bildas snart ett överdrag av basiskt kopparkarbonat, en ärg som skyddar den underliggande metallen och ger statyn den patina som vi förknippar med gamla monument. Ärgen är alltid grönaktig men utseendet varierar beroende på miljön, framför allt i närheten av havsvatten som bidrar med klorider. Gamla antika bronsföremål har tack vare ärgens skyddande förmåga kunnat överleva flera tusen år i jord och vatten. Under 1800-talet började kemister experimentera med olika metoder för konstgjord patinering av brons, dels för att kunna reparera skadade arkeologiska fynd och dels för att kunna framställa nygjorda kopior med ”gammalt” utseende.

Zink däremot försämrar korrosionsskyddet i mässing, särskilt vid slitage och belastning samt i fuktiga miljöer. Mässingens ärg skyddar inte metallen på samma sätt och redan fingeravtryck kan ge fula fläckar på ett föremåls yta. I vissa fall sker till och med avzinkning med en porös, spröd kopparyta som resultat. Mässingsföremål passar därför bättre inomhus och i regel eftersträvar man en blank och välskött yta som får putsas ofta eller skyddas med vax eller lack.

UnknownAtt brons behållit sin popularitet som material för statyer beror alltså på flera faktorer, där god gjutbarhet och bra korrosionsskydd är de två viktigaste. Men nästan lika viktigt är nog att vi vet hur en staty ”ska” se ut! Ett mer rationellt val vore väl beständiga material som aluminium eller rostfritt stål. Ärgad brons vinner ändå tack vare att den signalerar tradition, god smak och beständighet.

 

 

 

Annonser

Fråga Doktorn (29)

Har det någon gång i historien förekommit gjutna mynt? Myntmetallerna har ju låga smältpunkter så det borde passat bra.

Det korta svaret är ja, men då handlar det enbart om enstaka fall. Gjutna kopparmynt finns faktiskt bevarade från antikens Grekland men verkar ha utgjort ett undantag och uppnådde aldrig samma status som de samtida guld- och silvermynten. Dessa mer populära mynt av ädlare metall var mycket små då myntens värde direkt speglade metallvärdet. Antika guld- och silvermynt som visas upp på muséer är inte större till ytan än ett fingeravtryck och inte särskilt mycket tjockare heller. Den mest effektiva tillverkningsmetoden för att göra dem var att valsa ut tunna metallplåtar och stansa fram form och prägling med en stamp.

four_sets_of_gold_coins_of_vima_kadphises

Nära släkt med mynten var medaljerna. De tillverkades dock i ett helt annat syfte, nämligen för att lyfta fram och hedra en person eller en händelse. De var större, tjockare och detaljrikare och kunde inte präglas lika enkelt som mynt, eftersom detta krävde större kraft. Därför göts också de i formar innan man så småningom gick över till att gravera förlagor i stål för maskinell prägling.

Världens största mynt var faktiskt, som många svenskar känner till, tillverkat av koppar från Falun. Av processtekniska skäl var det fyrkantigt. I Säter konstruerades på 1600-talet ett valsverk som präglade mynt i långa remsor som sedan kapades till fyrkantiga mynt, klippingar. De riktigt stora exemplaren valsades ut som tjocka plåtar och präglades i hörnen med kungens monogram. Praktiskt användbara var de dock inte eftersom de krävde åtminstone en skottkärra för att flytta dem – ett exempel på nackdelarna med ett system där myntens värde fluktuerar med marknadspriset på en viss metall.

Som gjutare kan man tycka att det hade varit behändigare att istället gjuta dessa mynt i en mer kompakt form, kanske komplett med bärhandtag och allt. Men förmodligen var bilden av platta mynt så etablerad att ingen kom på tanken.

Numera är vi vana vid att myntens funktion enbart är symbolisk, helt frikopplad från det faktiska metallvärdet, och att varken guld eller silver används som myntmetall längre. När vi nu i oktober får nya mynt så är enkronorna, liksom den nya valören två kronor, tillverkade av kopparpläterat stål medan den nya femkronan är gjord av en legering bestående av koppar, aluminium, zink och tenn.

alunbruket

Bild från sedelmynt.se

Som i så många andra fall var våra svenska bruksorter föregångare här. Redan på 1600-talet var det vanligt att bruken präglade egna polletter som snart blev ett etablerat betalningsmedel i närområdet. Metallvärdet var närmast obefintligt men eftersom brukets stabilitet garanterade värdet accepterades polletterna ändå av människorna kring Österby, Gimo och Forsmarks bruk. En sorts tidigmoderna bitcoin alltså som användes i konkurrens med statens sanktionerade valutor.

Även om mynten i dag inte längre har något direkt metallvärde så är fortfarande en stor del av allt världens guld inlåst som valutareserv i nationella banker och fonder. Så mycket som en femtedel av allt tillgängligt guld finns i dessa reserver.  Det mesta i form av tackor i standardformatet 12,4 kg. Och hur har de framställs? Genom gjutning, förstås!

Fråga Doktorn (21)

Läste i tidningen om bronsskulpturer i form av designade stolar som hade körts sönder av snöplogen. De kunde lätt ersättas, stod det i artikeln, eftersom gjutformarna fanns kvar. Vilken gjutteknik hade använts?

stolar_1000

Den äldsta och vanligaste gjuttekniken för konstföremål i brons är precisionsgjutning. Gjutformen, ofta av gips, modelleras kring en vaxmodell som sedan smälts ur så att hålrummet kan fyllas med flytande brons. Större vaxmodeller skulpteras kring en kärna av gips så att konstverket blir ihåligt. Efter svalning slås såväl form som kärna sönder och avlägsnas, och bronsen rengörs och patineras.

Så om gjutformarna till de där skulpturerna verkligen finns kvar, vad det inte fråga om precisionsgjutning. Givetvis är det möjligt att gjuta brons även i permanenta formar, men styckekostnaden skulle bli löjligt hög om man endast tillverkade ett enstaka konstföremål på det sättet. Därför är en gissning att journalisten misstolkade sin källa och att det egentligen var fråga om modeller i en mer sammansatt gjutmetod.

800px-Josef_Franks_bronsstolar

Konstnären skapar en modell i valfritt material, lägger en form av gips kring modellen, delar formen när den stelnat och plockar ut modellen igen, klär gipsformen invändigt med ett tunt vaxlager, fyller den med eldfast kärnmassa och avlägsnar gipset. Sedan monteras ingjutsystem utanpå vaxlagret och en ny yttre form tillverkas, vaxet smälts ur och flytande brons gjuts in. Allt detta syftar till att få fram de stabilare formar och kärnor som kan behövas för mer krävande avgjutningar. Nackdelen är förstås att fina detaljer kan gå förlorade vid de upprepade avgjutningarna och måste återskapas genom efterbearbetning. Fördelen att modellerna kan sparas. Kanske var det i det här fallet rent av fråga om de ursprungliga stolarna? Låt oss i alla fall hoppas att nästa vinter blir mer snöfattig…

Gjutgods som lever farligt

Läste i DN om ett konstverk som körts sönder av snöröjarna, två Josef Frank-stolar i brons:

Snöplog körde sönder Josef Franks stolar – igen.

Sorgligt, men möjligt att reparera skadan, skriver tidningen.

Att lägga pussel med de lösa bitarna låter sig förmodligen inte göras. Eftersom gjutformarna finns kvar talar det mesta för att Stockholm Konst låter gjuta nya stolar, men det är ingen billig affär. Förmodligen handlar det om ett sexsiffrigt belopp. Dessutom handlar det om tiden. Det är inte säkert att de nya stolarna kommer upp till sommaren.

Det väcker ju en del frågor, detta. Kostnaden har jag inga synpunkter på – men jag skulle bra gärna vilja se de där sparade gjutformarna. Kunde nog lära mig en del nytt om bronsgjutning på kuppen.

Att gjuta en skulptur – Millesgården.

 

Fråga Doktorn (19)

Äldre gjutarkollegor berättar något de kallar zinkfrossa. Ska jag akta mig för det när jag går till jobbet? / Orolig

Gjuterimiljön kan vara en farlig plats, det är inte tal om annat. Men decennier av arbetsmiljöarbete har minskat riskerna vid gjuteriarbete avsevärt jämfört med den tid som dina kollegor pratar om. Tack vare moderna skyddsutrustningar och miljöföreskrifter går de flesta av oss numera oskadade genom ett helt arbetsliv. Därför, kära Orolig, ska du inte sluta att vara det, men använd ditt goda omdöme i arbetet och respektera de regler som finns på ditt gjuteri!

Längre tillbaka fanns det å andra sidan vissa skador och åkommor som drabbade gjutare mer än andra. Om zinkfrossa kunde man för sextio år sedan läsa i Svensk Uppslagsbok att det är ”en febersjukdom, som ofta drabbar gjuteriarbetare, som utsättas för inandning av zinkångor”. Detta gällde inte bara gjutning av zink och mässing, även i järn- och stålgjuterier har användning av galvaniserat skrot kunnat orsaka samma besvär. Artikeln fortsätter med att beskriva sjukdomsförloppet med feberfrossa, muskelsmärtor och trötthet men konstaterar att den inte kräver någon behandling utan försvinner inom ett dygn utan att orsaka bestående skador. Ofta hör man att symptomen kunde dämpas med ett par glas mjölk eftersom det ansågs vara proteinerna i kroppen som angreps av zinkångorna. Tydligen brukade kroppen vänja sig vid miljön eftersom åkomman ofta dök upp efter helgen och därför även kallades ”måndagsfeber”.

Tvärtom mot vad många utomstående tror, är inte den smälta eller förångade metallen största orsaken till personskador i ett gjuteri. Vanliga, trista klämskador är betydligt vanligare, och rensning och materialhantering är de arbetsuppgifter som är mest utsatta. Om man dyker djupt ner i statistiken hittar man också märkliga fakta som att formning är tre gånger farligare än avgjutning och att det sker fler olyckor i personalutrymmena än i sandberedningen. Detta sätter onekligen fantasin i rörelse och det skulle vara intressant att veta vad som egentligen utspelar sig på fikarasterna i svenska gjuterier…

Gjutning och bakning

Att hitta målande, pedagogiska bilder är ett måste om man vill kommunicera avancerade saker på ett begripligt sätt. Själv jämför jag gärna gjutning med bakning vilket ofta fungerar bra. En annan som framgångsrikt bakar på jobbet är Elina Kabir. Läs hennes beskrivning av stålgjutning här:  Making steel is like baking cupcakes.

muffins   

 

Metallens skönhet

Kollegan M tipsade om ett program på UR Play. Det är precis något för oss materialnördar, sa hon, och det stämde ju – fast även för alla er andra, tror jag. Klicka på bilden av programledaren Mark Midownik här nedanför så kommer du till programmet.

Materialens skönhet : Metall/UR

Vi börjar i Mellanöstern där ökenvinden användes som blåsbälg för att reducera fram koppar i en vanlig lägereld, fortsätter med brons och järn och alla andra legeringar och hamnar till slut i ett gjuteri där turbinblad tillverkas i en enda, defektfri kristall. Magnifikt och definitivt värt en timme av din kväll.

En vanlig dag på jobbet

I höstas gjordes en film som presenterar min arbetsplats, Swerea SWECAST. Flera kollegor hjälps åt att berätta om vår verksamhet.

En vanlig dag på jobbet

En stor fördel med mitt nuvarande arbete är att det är lätt att förklara för folk vad jag gör, åtminstone till att börja med. Jag arbetar med gjutning, säger jag. Jaha, säger de, gjuter du betong? Nej, metaller, säger jag. Oftast stål. Och när de ser frågande ut lägger jag till: men gjutjärn också. Ibland. Jaha, säger de glatt igenkännande, stekpannor?

GjutformJa, faktiskt, det har hänt. Men oftast kölprover, stora sneda klumpar som är raka och platta nedtill så man kan ta ut en provstav för materialanalys. Den praktiska delen av mitt arbete består huvudsakligen av två delar: gjutförsök som tar tjugo minuter att utföra men kräver veckor av planering dessförinnan och dagar av städning efteråt, och analys av det gjutna materialet vilket innebär många, många timmar vid mikroskopet. Resten påminner starkt om vilken kemistvecka som helst i bloggaren Slemstrands liv: En ordinär arbetsvecka.

Jag läser gamla rapporter, skriver nya rapporter, diskuterar arbetsmetodik med kollegorna, stångas med skrivaren, fikar vid kaffeautomaten, googlar på sånt som kollegorna inte kan svara på. Sedan kapar jag prover, slipar prover, polerar prover, fikar igen, etsar prover och tittar på dem i mikroskop, fotograferar, diskuterar bilderna med kollegorna och skriver rapport igen. Ibland ger jag kurser, men inte så ofta som jag skulle vilja. Jag skriver artiklar och inlägg till vår branschtidning Gjuteriet. Och jag sitter på möten. Avdelningsmöten, projektmöten, kaffemöten, lunchmöten, informationsmöten, krismöten (ibland), gruppmöten, planeringsmöten och uppföljningsmöten. Det är också en del av jobbet. Ibland bakar jag muffins om jag känner att det behövs. Oftast blir det bara kaffe.

Målet med allt detta är ta fram ny kunskap om gjutprocessen och om gjutna material, eller leta upp gammal när den redan finns, och förmedla den till dem som behöver det på ett sätt de kan ta till sig. Det är inte alltid lätt och ibland kan det ta tid, men det är konkret och meningsfullt. Och oftast roligt.

Kemiska relationer

Jag hade kurs om vad som händer i en stålsmälta när man värmer på den. Det är ett fasligt liv där inne om man tittar noga, en väldig massa metallatomer som springer om varandra och minglar med gaser, slaggbildare och annat. Kemiska bindningar bildas och bryts, det är som med människor faktiskt. Ju fler man samlar på ett ställe desto mer kan hända.

Det är som på en arbetsplats, förklarade jag för kursdeltagarna. Massor med relationer, en riktig såpopera ibland. Som här hos er kanske?

Nää, svarade de efter ett ögonblicks betänketid. På det här gjuteriet jobbar bara karlar.

atomerHär är mina järnatomer, blanka och fina, i kubisk tätpackning. De små vita är inlösta kolatomer. Eller syre eller kväve kanske. Jag är flexibel i min pedagogik.