Valutyö: Puukon hela pronssista

Valutyöksi minulla oli pari ideaa. Olin syksyllä NC-harjoituksen yhteydessä suunnitellut, että voisin soveltaa samaa työtä myös kellotauluksi. Valutyönä olisin sitten tehnyt metallista roomalaiset numerot kelloa varten. Tätä varten minun olisi tarvinnut jyrsiä sama kuvio liimalevyyn. Roomalaiset numerot olisin saanut toteutettua kolmella kirjainmuotilla: I, V ja X. Tämä olisi kuitenkin ollut taas melko isotöinen projekti, joten päätin tällä kertaa toteuttaa toisen suunnitelman. Idea oli kuitenkin sellainen, että ajan salliessa tämäkin olisi täysin toteutuskelpoinen.

Isäni täytti viime vuonna 60 vuotta, joten halusin muistaa häntä jollain tavalla. Ajattelin, että voisin valmistaa hänelle lahjaksi puukon. Lisäksi minua kiinnosti pronssin valaminen, joten päätin kokeilla puukon helan valamista pronssista. Materiaalin sain hankittua helposti, sillä veljeni on rumpali, ja sain häneltä rikki menneen pronssisen symbaalin. Jos hela onnistuisi, tulisi puukkoon näin vielä hieman symbolista lisäarvoa, koska materiaalina käytettävä pronssi ei ollut mitä tahansa pronssia.

Valutyötä varten pajalta olisi löytynyt kirjasinmetallia (toinen nimitys kirjakemetalli).  Kirjasinmetalli on metalliseos eli lejeerinki, jossa on tinaa 4%, lyijyä 84%, ja antimonia 12%. Kirjasinmetalli sulaa alhaisessa lämpötilassa, sillä se sulaa noin  242-260°C lämpötilassa. Pronssi taas koostuu kuparista ja tinasta, ja usein rumpupeltien valmistuksessa käytetään b8- tai b20-pronssia. B8-pronssissa tilaa on 8 % ja b20-pronssissa sitä on 20 %. Pronssin sulamispiste sen sijaan on yli 900 astetta, joten minua hieman mietitytti, saisinko pronssin sulamaan ollenkaan.

Ensimmäisenä pilkoin peltiä pienemmiksi paloiksi kaarisaksilla ja kapaleikkurilla. Tämän jälkeen ryhdyin suunnittelemaan muottia. Otin 5 mm paksusta MDF-levystä palasen. Merkitsin keskipisteen ristimitan avulla, jonka jälkeen piirsin palaan harpin avulla ellipsin muodon. Tämän jälkeen hioin muotin nauhahiomakoneella. Jotta muotin saisi nostettua helpommin pois öljyhiekasta, täytyi siihen tehdä reunoihin positiiviset päästöt. Hioin vielä kevyesti muottia käsin ja pyöristin muotin alapuolen reunan kevyesti. 

Seuraavaksi täytin kehän valamiseen tarkoitetulla öljyhiekalla. Päätin kokeilla ensiksi valua niin, että muotti olisi yksipuoleinen ja metalli kaadettaisiin muottiin suoraan päältä. Hiekka piti painaa mahdollisimman tiiviiksi, jotta painauman reunat eivät murru muottia pois nostettaessa. Ensin painelin hiekan liian tiiviksi, sillä muotti ei painunut hiekkaan juuri ollenkaan. Painelu pitikin alkuun tehdä muutaman kerran, ennen kuin oikea tiiviys löytyi. Jotta muotti olisi irronnut helpommin hiekasta, ripottelin muotin päälle valkoista jauhetta, joka oli muistaakseni kärpäsruutijauhetta. Minulla ei ole tosin hajuakaan, että mistä tuo nimitys tulee, ja toisaalta en tiedä olisiko vaikka leivinjauhe tai sooda ajanut saman asian. Vaikka laitoin jauhetta pintaan, reuna ei pysynyt kasassa. Seuraavaksi kiillotin mdf-levyn kiillotustahnalla ja nyt muotti irtosi hiekasta todella hyvin.

Muotti oli nyt valmis, joten valmistelin seuraavaksi sulatusta varten työpisteen. Laitoin pronssipalat upokkaaseen ja kasasin tiilistä ahjon päälle "uunin", jotta lämpö ei karkaisi niin helposti. Tämän jälkeen ryhdyimme sulattamaan pronssia kaasuhitsausvälineillä. Minulla oli tässä aina joku kaverina, sillä välineitä ei olisi ehtinyt millään laittaa pois käsistä siinä ajassa, kun metalli oli sulassa tilassa. Olin varautunut siihen, että sulatuksessa menee todella pitkään mutta yllätyin, että metallia ei tarvinnut lämmittää kuin joitakin minuutteja, kun se oli jo sulaa. Kun metalli oli sulaa, kaadoin sen nopeasti muotin päälle. Pronssi käyttäytyi huomattavasti eri tavalla kuin kirjasinmetalli, sillä se alkoi jähmettyä jo kaataessa. Niinpä ensimmäinen yritys jäi vajaaksi, eikä muotti täyttynyt kokonaan. 

Tein jälleen samat valmistelut ja päätin kokeilla uudestaan. Lisäsin nyt varmuuden vuoksi pronssia, jotta ainetta olisi varmasti riittävästi. Nyt ainetta todella oli riittävästi mutta huomasin, että metalli käyttäytyi samalla tavalla kuin vesi ja se muodosti pintajännityksen. Pinnan olisi pitänyt olla täysin tasainen, jotta liimaus puukon kahvaan onnistuisi hyvin. Nyt pinta oli kupera, joten päätin kokeilla vielä kolmannen kerran. 

Päätin seuraavaksi kokeilla kaksipuoleista muottia. Yleensä näiden muottien kohdistaminen on hankalaa, sillä kappale täytyy painaa puoliksi kummankin kehän hiekkaan. Koska hela oli niin ohut, sain sen painettua ainoastaan toiseen muottiin. Toisen kehän pinnan ainoastaan tasoitin. Kun olin painanut muotin kuvan hiekkaan, tein vielä kaatoreiän ja ilmareiän sulalle metallille. Sen jälkeen laitoin kehät vastakkain ja kiinnitin ne toisiinsa puristimella. Sen jälkeen lämmitys ja toivomus, että nyt hela onnistuisi. Nyt hela onnistuikin ja toisesta pinnasta todella tuli tasainen. Pronssin valaminen olikin yllättävän helppoa, vaikka sulamispiste on lähes 700 astetta kirjasinmetallia korkeampi.

Seuraavaksi jatkoin helan työstämistä. Ensimmäisen porasin reiän ruodille. Olisin mielelläni porannut ainakin kaksi reikää vierekkäin, jotta viilaamista olisi jäänyt vähemmän. Pronssi oli kuitenkin niin kovaa, että poran terä luisui aina jo porattuun reikään, enkä saanut porattua kuin yhden reiän läpi asti. Ei auttanut muu kuin ottaa neulaviilasarja ja ryhtyä viilaamaan. Tässä kuluikin sitten rattoisasti ainakin puolitoista tuntia ennen kuin sain ruodin reiän viilattua sopivaksi. Olin aiemmin työstänyt messinkiä ja uushopeaa, mutta niiden kovuus ei ollut mitään verrattuna pronssin kovuuteen. Tuntui, ettei mikään viila pure pronssiin. Tosin kuparin tiheys on n. 10 % suurempi kuin raudalla, ja pronssista suurin osa on kuparia, joten ei ihme että viilaaminen oli erittäin työlästä. Yritin koko ajan säilyttää helan valetun näköisenä, joten en vielä tässä vaiheessa hionut sitä lainkaan reunoilta. Tulen myös etenemään puukon teossa siten, että pyrin työstämään kahvan osat mahdollisimman valmiiksi ennen kahvan liimausta kasaan.