Введение

Темой курсовой работы является разработка художественного образа и выбор технологии изготовления мужского кольца.

Кольцо – украшение в виде окружности, ободка из твердого материала, надеваемое на палец.

Материалами для изготовления колец могут служить сплавы золота и серебра, латунь и другие сплавы; камни драгоценные, полудрагоценные различных форм и огранок, граненое стекло с амальгамой и без амальгамы, штампованные камни без граней (кабошон), разных цветов размеров и различных форм огранки. Каждый материал обладает определенными технологическими свойствами. В зависимости от материала изделия, могут использоваться различные технологии его изготовления. Оценка эстетических и технологических свойств материалов позволят правильно решать вопросы конструирования кольца и выбора технологического процесса изготовления, подбора рациональных режимов обработки изделия.

Задачами курсовой работы являются:

• создание образа мужского кольца отвечающего определенным эстетическим, эксплуатационным и технологическим требованиям;

• выбор материала для изготовления изделия;

• выбор оптимальной технологии его изготовления.

1 Разработка художественного образа кольца

Кольцо – наиболее распространенное и разнообразное ювелирное изделие. Конструктивно кольца могут состоять из одной детали (обручальное) или из множества деталей (печатки, перстни, кольца с бриллиантами, кольца-вензеля и т.д.)

Размеры колец определяются диаметром шинки кольца или номером. Выпускают кольца следующих размеров (номеров, мм):

13 16 19 22 13,5 16,5 19,5 22,5

14 17 20 23 14,5 17,5 20,5 23,5

15 18 21 24 15,5 18,5 21,5 25

При подборе кольцо или непосредственно примеряют на палец или сначала устанавливают нужный размер с помощью кольцемера (пальцемерные кольца), а затем уже подбирают кольцо нужного размера.

Мужские серебряные кольца разделяются на несколько видов, это – традиционные мужские кольца, мужские печатки и мужские перстни. Традиционные мужские кольца из серебра одинаково подходят мужчинам всех возрастов и стилей, поскольку имеют небольшие размеры и разнообразный дизайн. Их можно совмещать с другими украшениями, включая обручальные кольца и мужские браслеты. Так, печатки не всегда гармонируют с другими украшениями из-за массивных форм и больших размеров. Их рекомендуется носить отдельно от других колец и браслетов. Допускаются лишь мужские серебряные часы. 

Данное кольцо относится к группе мужских традиционных колец (рисунок 1). Предназначено для повседневной носки, так как имеет простую и удобную форму, неглубокий рельеф, монохромность цветового решения (чернение на серебристо-белом фоне). Также из-за небольшого количества элементов в декоре, приобретает визуальную легкость. Эскиз кольца с размерами приведен на рисунке 2.

Такой аксессуар подходит к любому стилю одежды, что расширяет целевой рынок сбыта.

Рисунок 1. Эскиз кольца

Рисунок 2. Эскиз кольца с размерами

2 Выбор материала

При создании художественного образа кольца, опираясь на его конфигурацию, эстетические и эксплуатационные свойства, были выявлены следующие предпочтительные свойства: сплав должен иметь серебристо-белый цвет, характерный металлический блеск, хорошо обрабатываться (резанием, полировкой и т.п.), подвергаться нанесению различных покрытий, а так же должна присутствовать относительно небольшая стоимость готового изделия. Материал должен быть устойчив к механическому воздействию и деформациям (сжатию, растяжению, кручению, деформации на изгиб). Так как данное мужское кольцо, не относится к бижутерии, большее предпочтение будет отдаваться благородным металлам.

Поэтому далее будут рассматриваться сплавы серебра, белого золота и сплавы платины, так как они отвечают выше перечисленным критериям.

Серебряные сплавы

Серебро - металл белого блестящего цвета, мягкий и пластичный, хорошо поддается обработке давлением.

Механические свойства серебряных сплавов существенно зависят от содержания в них меди. Так, увеличение концентрации меди с 5 % (СрМ 950) до 20 % (СрМ 800) приводит к повышению прочности на 30 %, а твердости – на 60 % при одновременном снижении пластичности [1].

Сплав серебра СрМ950 - цвет этого сплава соответствует цвету чистого серебра. Сплав очень хорошо поддается обработке давлением. Его применяют также при глубокой вытяжке, чеканке, для изготовления очень тонкой проволоки.

При отжиге на воздухе на поверхности сплава образуется тонкая окисная пленка, под которой находится гетерогенный внутренний окисный слой. Благодаря высокой температуре плавления и цвету, сплав используется для эмалирования и чернения, так как краски эмали и черни на этой основе имеют  интенсивный блеск.   При температуре 60°С начинается старение сплава. После разливки или отжига следует сразу же приступ к обработке сплава, так как в противном случае может произойти естественное старение и пластичность сплава сильно понизится.

К недостаткам сплава серебра 950 пробы относятся невысокие механические свойства. Изделия, изготовленные из этого сплава, при эксплуатации деформируются. Старением увеличивают прочность сплава от 500 до 1000 МПа, что приводит к усложнению и удорожанию технологического процесса обработки сплава [1].

Сплав серебра СрМ 925 имеет цвет, как и сплав серебра 950 пробы, но более высокие механические свойства. Сплав СрМ925 применяется для изготовления изделий технического назначения, предметов сервировки стола, ритуально-обрядовых изделий (обручальных колец, крестиков), ювелирных изделий для личного украшения (колец, перстней, медальонов, кулонов и т.д.), портсигаров и мундштуков, памятных медалей и значков.  В нем удачно сочетаются технологические (легко подвергается формоизменению при обработке) и эксплуатационные свойства (сохраняет твердость и упругость).

Изменяя режимы термообработки этого сплавов, можно получать различные свойства (таблица 1).

Таблица 1 – Свойства сплавов на основе серебра

Марка сплава	НВ, МПа	δ,%	σв, МПа
	Деформированный и отожженный
СрМ950	50	43	240
СрМ 925	57	41	260
	Деформированный
СрМ950	190	5	450
СрМ 925	118	4	470

Сплавы белого золота.

Белое золото представляет собой сплав золота с другими металлами, которые придают ему белый цвет. Для получения белого золота в качестве добавок используют как благородные металлы (платина, палладий, серебро), так и цветные металлы (никель, медь, цинк). Иногда сплавы золота с платиной, палладием и серебром называют "благородным" белым золотом, поскольку перечисленные металлы являются драгоценными . «Благородное» белое золото естественно не вызывает никаких аллергических реакций. Платина в качестве лигатуры является самым лучшим компонентом, так как оно наилучшим образом отбеливает желтое золото. А вот палладий придает золоту невероятную прочность и износостойкость. Именно такое белое золото стоит дороже всех остальных его видов. Из всех сплавов рассмотрим два наиболее применяемых сплава для ювелирных изделий [2].

585 проба – содержит 58,5% золота, остальное палладий, никель, серебро и медь. Является удачным сочетанием, изделия из этого сплава твердые, прочные и мало подвержены воздействию кислорода.

750 проба – содержит 75% золота, основные добавки – палладий, платина и серебро. Довольно дорогой и используется в филигранных украшениях. Он имеет отличные характеристики, и украшения надолго сохраняют первозданный вид.

От металлов и их пропорций в составе сплава, во время смешивания, зависят свойства, которыми будет обладать белое золото и, благодаря которым, белое золото может применяться для различных целей: прочные и твердые для колец, пластичные и мягкие для вставок с драгоценными камнями. К достоинствам белого золота также следует отнести то, что оно более стойко к внешним воздействиям

К основным недостаткам белого золота следует отнести:

• очень высокую вероятность аллергических реакций на коже;

• возможность истирания покрытия из родия, если таковое используется в покрытии ювелирного изделия, предназначенного для частого ношения;

• белое золото все-таки представляет собой более дешевую замену благородной платины, не имеющей указанных недостатков;

• украшения из этого сплава в ювелирных магазинах не могут стоить меньше, чем 2200-2500 рублей за грамм [2].

Сплавы на основе платины.

Платина относится к химически очень стойким и тугоплавким элементам, что позволяет создавать на ее основе сплавы, обладающие значительными механическими свойствами и высокой стойкостью к коррозии. И хотя платина уступает золоту и серебру по ковкости, некоторые ее свойства делают сей металл незаменимым для ювелира.

При изготовлении сплавов на основе платины в ювелирных целях обязательно используют присадки для снижения температуры плавления (платина переходит в жидкое состояние при очень высоких температурах), увеличения ковкости, пластичности и износостойкости металла. В основном ювелирная промышленность работает с двумя видами сплавов на основе платины – с пятипроцентным содержанием либо меди, либо иридия. Медь позволяет снизить температуру плавления, повышая при этом прочность и твердость платины. К сожалению, у таких сплавов есть один серьезный недостаток – в них регулярно образуются поры, что недопустимо при изготовлении большинства ювелирных изделий. Потому часто прибегают к добавлению иридия, который хоть и делает еще большей температуру плавления платины, зато увеличивает ее износостойкость без всякой угрозы появления пор.

Кроме меди и иридия в платиновые сплавы, используемые в ювелирном деле, нередко добавляют некоторые другие металлы. Скажем, кобальт используют для того, чтобы улучшить литейные и механические характеристики сплава, а палладий – дабы получить платиновый сплав, служит для создания закрепочных деталей.

Важно отметить, что в сплавы, применяемые в ювелирной промышленности, добавляют лишь те элементы, которые не оказывают никакого влияния на цвет. Это имеет огромное значение, поскольку платина обладает серовато-белыми оттенками, не бросающимися в глаза и нейтральными для различных вкусовых предпочтений. В связи с этим свойством из сплавов на ее основе изготавливают в основном различные закрепочные детали изделий с драгоценными камнями. На фоне нейтрального металла бриллианты, изумруды и другие камни смотрятся очень эффектно, акцентируя внимание именно на себе, а не второстепенных деталях украшения.

Использование легирующих присадок в ювелирной промышленности позволило получить платиновые сплавы с высокими показателями ковкости, что дает возможность применять их для создания обручальных колец и различных оправ. Кроме того созданы формоустойчивые сплавы с повышенной упругостью, из которых изготавливают такие закрепочные детали украшений, в которых драгоценные камни удерживаются исключительно пружинными свойствами самого сплава.

Как уже было сказано выше, платиновые сплавы очень коррозионностойкие, благодаря чему изготовленные из них изделия даже при весьма активном использовании очень долго сохраняют презентабельный вид и высокую эстетичность.

Но также есть и некоторые недостатки, которые будут учитывать при выборе:

• платина трудно поддается обработке из-за своей тугоплавкости и полировке, поэтому выглядит иногда сероватой.

• дорогостоящий металл [2].

Сравнив эти три сплава можно увидеть, что серебро имеет некоторые преимущества по сравнению с платиной и белым золотом, например, имеет наивысшую отражательную способность (отражает 94% световых лучей), хорошо деформируется как в холодном, так и в горячем состоянии, подвергается чернению и имеет самую низкую температуру плавления, что значительно облегчает процесс расплавления металла

Из двух предложенных сплавов серебра (СрМ950 и СрМ925) был выбран СрМ925, так как он обладает рядом положительных свойств:

• твердый пластичный, упругий, долговечный:

• устойчив к коррозии;

• легко обрабатывается;

• долго не окисляется, чистится при загрязнении;

• великолепно сочетает эксплуатационные и технологические свойства;

• пригоден для всех видов холодной обработки и литья;

• изделия могут быть выполнены полностью или же содержать лишь один элемент декора;

• является довольно не дорогим металлом.