По выплавляемым моделям
В отличие от литья по выплавляемым моделям эстрих-процесс отличается более высокой производительностью при низкой себестоимости отливок и высоком качестве изделий.
При литье эстрих-процессом изменяется технологический процесс, оборудование и материалы, поскольку высокое качество поверхности и точность воспроизведения ажурного рисунка обеспечиваются эластичными пресс-формами, тонкодисперсными огнеупорными материалами и принудительным заполнением форм металлом. Вместо дорогостоящего этилсиликата в эстрих-процессе используется гипс.
При затворении водой гипс быстро схватывается и гипсодинасовая форма не нуждается в дополнительных связующих, выдерживающих высокие температуры заливаемого металла.
Схема технологического процесса изготовления отливок
Эстрих-процессом
К недостаткам эстрих-процесса следует отнести тот факт, что в формы, выполненные на гипсовом связующем нельзя заливать черные металлы, поскольку прокалка форм идет при 750 – 820 ° С, выше которой происходит распад гипса и форма разрушается. Тем не менее, литье ювелирных изделий из сплавов на медной основе и драгоценные сплавы прекрасно заполняют форму, выполненную эстрих-процессом.
Выбор сплавов для художественного литья - довольно сложная задача. Ее решение зависит от замысла художника, определяющего форму и цвет изделия, особенности технологии литья и окончательной обработки отливки, себестоимости изделия.
Сплавы для литья эстрих-процессом
Сплавы для литья ювелирных изделий и бижутерии. В ювелирной промышленности применяют сплавы, основой которых являются драгоценные металлы: золото, серебро и платина.
В состав золотых сплавов (таблица 1, 2, 3) в качестве легирующих добавок водят серебро, медь, палладий, никель, платину, кадмий.
При введении серебра по мере увеличения его содержания цвет золота из насыщенного желтого переходит в желто-зеленый. Если содержание серебра превышает 30 % цвет становиться желто-белым.
Медь повышает твердость золотого сплава. Сплав приобретает красноватые оттенки. При содержании меди, равном 14,6, сплав имеет ярко-красный цвет.
Палладий повышает температуру плавления. При 10 % -ном содержании палладия цвет сплава становится белым.
Никель улучшает литейные свойства сплава. Сплав имеет бледно-желтый цвет. При большом содержании никеля сплав приобретает магнитные свойства.
Платина резко повышает температуру плавления, окрашивает сплав в белый цвет.
Цинк охрупчивает сплав, если его содержание превышает 0,3 %.
В таблице 4 представлены составы сплавов, имитирующих золото, то есть имеющих похожий цвет.
Таблица 1. Сплавы золота 958-й пробы
Массовая доля, % |
Цвет | |||
золота |
серебра |
меди | ||
95,8 |
2 |
2,2 |
Ярко-желтый | |
95,8 |
2,1 |
2,1 |
Ярко-желтый |
Таблица 2. Сплавы золота 750-й пробы
Массовая доля, % |
Цвет | |||||||
золота |
серебра |
меди |
платины |
свинца |
никеля |
цинка |
| |
75 |
4 |
21 |
- |
- |
- |
- |
Красный | |
75 |
8,3 |
16,7 |
- |
- |
- |
- |
Красноватый | |
75 |
12,5 |
12,5 |
- |
- |
- |
- |
Ярко-желтый | |
75 |
25 |
- |
- |
- |
- |
- |
Зеленый | |
75 |
5 |
- |
- |
20 |
- |
- |
Белый | |
75 |
7 |
- |
- |
14 |
4 |
- |
Белый | |
75 |
8 |
8 |
9 |
- |
- |
- |
Белый | |
75 |
- |
3,5 |
- |
- |
16,5 |
5 |
Белый | |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3. Сплавы золота 583-й пробы
Массовая доля, % |
Цвет | ||||||
золота |
серебра |
меди |
свинца |
никеля |
цинка |
| |
58,3 |
2 |
39,7 |
- |
- |
- |
Ярко-красный | |
58,3 |
8 |
33,7 |
- |
- |
- |
Красный | |
58,3 |
21,7 |
20 |
- |
- |
- |
Бледно-красный | |
58,3 |
30 |
11,7 |
- |
- |
- |
Зеленый | |
58,3 |
3,25 |
35,7 |
- |
2,75 |
- |
Розовый | |
58,3 |
23,7 |
- |
18 |
- |
- |
Белый | |
58,3 |
- |
23,5 |
- |
12,2 |
6 |
Белый |
Таблица 4. Состав (массовая доля, % компонентов сплавов,имитирующих золото)
Медь |
Цинк |
Алюминий |
Никель |
Другие компоненты |
90 |
10 |
- |
- |
- |
60 |
25 |
- |
- |
15 |
75 |
- |
25 |
- |
- |
88 |
- |
10 |
2 |
- |
91,6 |
0,4 |
- |
6 |
2 |
Таблица 5. Состав (массовая доля, % компонентов) сплавов, имитирующих серебро
Медь |
Никель |
Цинк |
Алюминий |
Олово |
Свинец |
Железо |
57 |
20 |
20 |
3 |
- |
- |
- |
59 |
11 |
24,5 |
0,15 |
5 |
0,35 |
- |
55 |
16 |
29 |
- |
- |
- |
- |
58 |
20 |
19 |
- |
- |
- |
3 |
66 |
18 |
16 |
- |
- |
- |
- |
Мельхиор - двухкомпонентный медный сплав, содержащий 18-20 5 никеля. Он обладает красивым серебристым цветом, хорошо сопротивляется атмосферной коррозии. Широко применяется для изготовления столовых приборов инедорогих ювелирных изделий.
Нейзильбер - трехкомпонентный медный сплав - содержит 13,5-16,5 % никеля и 18-22 5 цинка. Нейзильбер дешевле мельхиора. Он обладает достаточной коррозионной стойкостью и широко применяется в ювелирной промышленности.
Очень много художественных изделий отливают из сплавов на основе меди. Наибольшее распространение получили изделия из бронзы. Основой принятых в нашей стране стандартных бронз является четырехкомпонентная система Cu-Sn-Zn-Pb, которая обеспечивает весь комплекс необходимых технологических и эстетических свойств. Эти бронзы хорошо поддаются различным видам обработки (чеканке, гравировке, резанию), имеют красивый цвет, высокую коррозионную стойкость.
Таблица 6. Художественные бронзы
Марка |
Медь |
Легирующие добавки |
Примеси (не более) |
Назначение | |||||||
олово |
цинк |
свинец |
сурьма |
железо |
алюминий |
всего |
| ||||
БХ1 |
Осн. |
4-7 |
5-8 |
1-4 |
1,0 |
1,0 |
0,1 |
3,0 |
Бюсты | ||
БХ2 |
1-5 |
8-13 |
1-6 |
1,0 |
1,0 |
0,1 |
3,0 |
Крупное декоративное литье | |||
БХ3 |
0,5-3 |
25-35 |
1-3 |
0,5 |
1,0 |
0,5 |
3,0 |
Мелкое декоративное литье |
Таблица 7. Состав (массовая доля, %) оловянистых бронз
Марка |
Олово |
Цинк |
Свинец |
Фосфор |
Никель |
БрОЦС 4-4-2,5 |
3,0-5,0 |
3,0-5,0 |
1,5-3,5 |
- |
- |
БрОЦС 6-6-3 |
5,0-7,0 |
5,0-7,0 |
2,0-4,0 |
- |
- |
БрОЦС 5-5-5 |
4,0-6,0 |
4,0-6,0 |
4,0-6,0 |
- |
- |
БрОЦС 4-4-4 |
3,0-5,0 |
3,0-5,0 |
3,5-4,5 |
- |
- |
БрОЦСН 3-7-5-1 |
2,5-4,0 |
6,0-9,5 |
3,0-6,0 |
- |
0,5-2,0 |
БрОЦС 3-12-5 |
2,0-3,5 |
8,0-15,0 |
3,0-6,0 |
- |
- |
БрОФ 5-0,4 |
6,0-7,0 |
- |
- |
0,26-0,4 |
- |
БрОФ 10-1 |
9,0-11,0 |
- |
- |
0,8-1,2 |
- |
Таблица 8. Состав (массовая доля, % компонентов) безоловянистых бронз
Марка |
Алюминий |
Марганец |
Железо |
Кремний |
БрА 5 |
4,0-6,0 |
- |
- |
- |
БрА 7 |
6,0-8,0 |
- |
- |
- |
БрАж 9-4 |
8,0-10,0 |
- |
2,0-4,0 |
- |
БрАМц 9-2 |
8,0-10,0 |
1,5-2,5 |
- |
- |
БрКМц 3-1 |
- |
1,0-1,5 |
- |
2,75-3,50 |
3,50БрМц 5 |
- |
4,5-5,5 |
- |
- |