Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология художественной обработки материалов основы художественной обработки металлов. Лабораторный практикум
.pdf
Лабораторная работа 5
ГОРЯЧЕЕ И ХОЛОДНОЕ ЭМАЛИРОВАНИЕ
5.1. Общие сведения
Эмальпредставляетсобойтонкийслойстеклянногосплаваболее
илименеелегкоплавкого,различныхцветов.Настоящаяэмалеваяработаполучается тогда,когдарасплавленное стекло нетолькотехнически, но ихудожественно соединяется с металлом. Эмаль наносят
в порошкообразномсостояниина поверхностьизделия исплавляют
непосредственнонанемпутем нагрева изделия.Кромедекоративногозначения,данноепокрытиеобладаеттакжезащитнымииантикоррозийными свойствами. Эмаль отличается большой стойкостью не
толькопротиватмосферныхвлияний,ноипротиввоздействияхимическихреагентов,чтопозволяетиспользоватьеевархитектурныхсооружениях,работающихвусловияхэкстерьера.
По составу и характеру строения эмаль представляет собой стекловидный твердый раствор кремнезема, глинозема и других оксидов.Оксидысвинца,калия,натрияувеличиваютлегкоплавкостьэмалей,ноделаютихменеестойкимипротиввнешнихусловий.Оксиды
кремния,алюминияимагнияувеличиваютпрочностьэмалииее тугоплавкость.
Эмалиразделяютнапрозрачныеиглухие(непрозрачные).Глушение осуществляется добавкойв шихтуоксида оловаили трехоксида
мышьяка.Такуюжерольиграютсоединенияфтораифосфорнаякислота.Дляполученияцветныхэмалейпользуютсякрасителями,которыедобавляюткосновевразличныхпропорциях.Кхудожественным
эмалямпредъявляютследующиетребования:
–легкоплавкость(до600…800°С);
–химическаяустойчивостьвпроцессеотбеливания(15%-ныйрастворсернойкислоты);
–хорошаякроющаяспособность;
–прочностьсоединенияэмалисметаллом;
–яркий,чистыйцвет;
–блеск;
Горячая эмаль. Весьпроцесс горячегоэмалированияможноразделить на четыре этапа: подготовка изделия под эмаль, наложение
эмали,обжиг,отделка.Холодное эмалирование отличается составом
исвойствамиисходныхматериалов,отсутствиемобжига.
21
Длялучшейсвязываемостисэмальюметаллыочищаютиобезжириваютдо тех пор,пока на верхнейповерхности капельки воды не
начнутвзаимно сливаться.После этого происходитподготовка эмали. Непрозрачнуюэмаль растираютдо тонкогопорошка, апрозрачную–домелкихзеренспомощьюшаровыхмельницилитолчением
вступках.Послеэтогоеепромываютводойдляудалениямелкихпылевидных частиц. Вода после промывкидолжна оставаться чистой,
хотявглухойэмалионаможетбытьнемногомутной.Затемзаполняютэмалевоймассоймаленькиечашечки,которыенаполняютдистиллированнойводойдляхранения,еслиэмальнебудетиспользованав
тотжедень.Послепромывкиэмальготовакналожениюручнымили
машиннымспособом.
Приручном способеразмолотуюэмальсмешиваютсводойиввиде
кашицынакладываютнаизделиеспомощьюкистейилиспециального
шпателя.Дляразравниванияслояизделиеслегкавстряхивают.
Машинный способ наложения эмалиприменяют для эмалирования больших плоских поверхностей. Ее наносят на поверхность
припомощи специальногоаэрографа,следя затем, чтобыслой был
равномерным и тонким. При эмалировании плоских поверхностей
покрытиенаносятодновременнонаобестороны.Эмальнаоборотной
сторонеизделияслужитдляпредотвращениякоробленияизделия,котороеможетвозникнутьиз-заразличногокоэффициентарасширения
эмалииметалла.
После наложения эмали изделие тщательно просушивают во избежаниезакипанияоставшейсяводыпри отжиге.Сначаласобирают
оставшуюсяводу,котораябыланужнадлянанесения,затемпросушиваютвподогретоммуфелеиливпечи,покапар не перестанетвыделяться.Обжигэмалитребуетнагревадо600…800°С,чтонаилучшим
образомдостигаетсявэлектрическихпечахсоткрытымиспиралями.
Времяобжигавпечизависитоттемпературы,родаэмали,желаемого
эффектаитипапечи.Эмальизвлекаютизпечи,когдаееповерхность
станетгладкойикрасной.
Когдаэмальполучаетсятакой,какойонадолжнабытьсогласнозамыслу,еешлифуюткрупным(грубым)брускомсводой,азатемтонкими брусками илинаждачной бумагой, после чего тщательно промывают.Сначаламоютстеклянной щеткойподпроточнойводой,на
ночь оставляют лежать в чистой воде. На следующий день их еще
размоют,поканебудетвидноостатковшлифовальныхсредствдаже
черезлупу.После этогоизделиесновапомещаютв печь, чтобы воз-
22
никшиепришлифованиишероховатостипереплавилисьиобразовали
гладкуюповерхность.Когдаповерхностьзасветитсякраснымсиянием,изделиевынимают.
Послеотделкиэмалиприступаюткееполировке,еслинужносохранить блестящую поверхность илив случае,когдаэмаль невыдержит
ещеодногообжига.Тогдаееполируютподпотокомводынакружкеиз
липовогодереваили на полировочноймашине.Процесспроизводства
эмализаканчиваетсяотбеливаниемметаллических частей изделия,которыеврезультатеобжигапокрываютсяоксидами.Отбеливаниепроизводятвслабомрастворесернойкислоты(невыше15%).
Холодная эмаль. Жидкие двухкомпонентные эмали используются дляпроведения декоративныхработ путемнанесения на поверхностьцветныхидрагоценныхметаллов.Передналожениемхолодной
эмалиметаллическуюповерхностьзачищаютиобезжириваютспособом,описанномвыше.Присмешивании100частейэмалии40частей
катализатора смесь прочно закрепляется на металлической поверхностиприкомнатнойтемпературев течение48ч, а притемпературе
100 °С– за45 ми.По внешнемувиду нанесенную холоднуюэмаль
трудноотличитьотгорячейэмали.Дляполученияразличныхцветов
иоттенковэмалиразличногоцветамогутсмешиваться.
5.2. Оборудование, инструмент, материалы
Печьсопротивленияс рабочейтемпературойдо800 °С; шкафсушильныйсрабочейтемпературойдо100°С;наборклещей;порошок
эмалидлянанесениягорячимспособом;двухкомпонентнаяэмальдля
нанесения холоднымспособом;заготовкииз меди, латунии алюминиядлянанесенияэмали;ванночкас15%-нымрастворомсернойкислотыв вытяжномшкафудля«осветления»материала;наборшлифовальнойшкурки; спиртэтиловый; набор кистей;фарфоровая ступка
длядробленияэмали.
5.3. Порядок проведения работы
1.Мелкойшлифовальнойшкуркойпроизвестизачисткуметаллаи
егообезжириваниеэтиловымспиртом.
2. Провести дробление горячейэмали в фарфоровойступкес по-
следующейпромывкойвводедляудаленияпылевиднойфракции.
3. Кистью наложить эмаль равномерным слоем на подготовлен-
нуюметаллическуюповерхность.
23
4. В течение3…5 минпросушить заготовкув сушильном шкафу
притемпературе60…70°Сдляудаленияизбыткавлаги.
5. Произвести обжиг горячей эмали в печи сопротивления при
температуре750°Свтечение2и4мин.
6. Смешатьхолодную эмаль с отвердителем (прилагается вкомплекте поставщиком) в соотношении, указанном в инструкции по
применению(обычно100:40).
7. Кистью илиострой палочкойнанести холоднуюэмальна обезжиреннуюметаллическуюзаготовку,просушитьэмальсогласноинструкциипоприменению.
5.4. Содержание отчета
Привести эскизы исходных заготовок и полученных изделий
(рис. 5.1.). Оценить качество горячей эмали в зависимости от длительности обжига. Оценить качество эмалировки холодным способом. Сравнить трудоемкость нанесения эмали горячим и холодным
способом.
Примеры студенческих работ
а б
Рис.5.1.Выемчатаяэмаль,нанесеннаяхолоднымспособом:
а–лицеваясторона,б–оборотнаясторона
Контрольные вопросы
1.Чтотакоеэмаль?
2.Какполучают«глухую»эмаль?
3.Какимобразомведутподготовкуизделияподэмаль?
4. Каковыособенности приподготовке кналожению прозрачной
и«глухой»эмали?
5.Сущностьручногоспособаналоженияэмали.
6.Чтотакоеперегородчатаяэмаль?
7.Чтотакоевыемчатыеэмали?
8.Техникананесенияхолоднойэмали.
24
Лабораторная работа 6
ОБРАБОТКА ЛИТОЙ МИНИАТЮРНОЙ
СКУЛЬПТУРЫ ИЗ БРОНЗЫ В ЦЕЛЯХ
ПОЛУЧЕНИЯ ХУДОЖЕСТВЕННОГО ВИДА
6.1. Общие сведения
Литыеизделиякактехнические, такихудожественные,подлежат
последующей механической обработке. В случае художественного
литьявразовыепесчаныеформыидажелитьяповыплавляемыммоделямэта операцияявляетсяобязательной,так какизделию необходимопридатьсоответствующийхудожественныйвид.Очисткаотлитыхизделийотогнеупорногопокрытияиотокалины–трудоемкаяи
длительнаяповремениоперация.Наиболеераспространеннымиспособамиочисткиявляются:
а)механическиеспособыочистки,ккоторымотносятсяразличные
видывибрационнойочистки:пескоструйная,дробеструйнаяигидропескоструйная;
б) химико-термические способы очистки в растворах щелочейи
кислот;
в)химико-термическиеспособыочисткиврасплавахщелочей,солейиливихсмесипритемпературевыше500°С.
Вибрационная очисткаприменяется главным образом для удаления оболочки иостатков формовочной смеси с наружной части художественноголитья. Оболочка,образовавшаяся в полостиотливки,
удаляется тольков особоблагоприятныхслучаях, когдавнутрь этой
полости имеется хороший доступ для виброинструмента. В целом
удаление оболочки методом вибрирования литейного блока осуществляется различными способами, начиная от примитивного постукиваниявручную молоткомпочаше стоякаи кончаяприменениемразличныхприспособленийиустановок с пневмовибрирующими
устройствами. После этого отделяют литниково-питающую систему
с помощью болгарок,стационарных отрезных установок,механическихпил,авнаиболееответственныхместахиспользуютручныеножовкипометаллу.Заваркутехнологическихотверстий производят с
помощьюкислороднойгорелки.В качествеприсадочногоматериала
используютпрутокметалла,изкоторогоотлитоизделие.
25
Очисткувпескоструйныхкамерахширокоприменяютдляокончательногоудалениясотливокостатковоболочкииокалины.Большая
часть художественного литья, имеющая простые очертания, может
бытьполностьюочищенанапескоструйнойустановке.
Для окончательной очистки от оболочки изделийсложной конфигурации,гдемеханическиеспособы не обеспечиваютполнойочистки,
применяют химико- термическиеспособы. Сэтой цельюиспользуют
водныерастворыедкогонатраиедкогокалия,атакжеихрасплавы.Для
удаленияоксидовприменяетсярастворсернойкислоты.Дляускорения
процессаочисткивслучаепримененияводныхрастворов–последний
подогревают до кипения, а в случае применения расплавов щелочей
–температурапоследних составляетоколо500°С. В художественном
литье «мокрые» способы очисткиприменяются редко.Это связано с
тем,чтоиногдащелочьоченьтруднополностьювымытьводойизвнутреннихполостей.Крометого,онаглубокопроникаетвпорыотливки.
Врезультатепослетонирования по истечениинесколькихмесяцев на
поверхности художественного изделия появляются пятна различных
цветов,значительноухудшающихвнешний вид.Для устраненияэтой
издержкипослевыщелачивания,изделиенеобходимовыдерживатьпри
температуреоколо500 °Сне менее 2ч, дляокончательногоудаления
щелочи,азатемвновьподвергатьпескоструйнойобработке.
Послеудаленияоболочки,слитойминиатюрнойскульптурысрубаютзубиламиоблойи«гребешки»,еслитаковыеимеются.Сособой
тщательностьюиаккуратностью эту работуследуетпроводитьвхудожественнонагруженныхместах,чтобыненаделатьзазубриницарапин.Обычно дляэтойработы мастераимеютнеобходимыйнабор
инструмента.
Окончательный художественный вид литая миниатюрная скульптура приобретает после обработки бормашиной со сменными насадками, когда зачищаются места с повышенной шероховатостью,
удаляются натеки и наплывы по необходимости. Далее с помощью
болгарки с использованием различных кругов шлифуются и полируются различные части миниатюры согласно художественного замысла. Чеканами, напильниками и шлифовальными шкурками художественное изделие вручную дорабатывается в труднодоступных
местах. Тонировкабронзовой скульптурыпроизводитсясмесью 5%ного растворасерной кислоты и 5%-ногораствора селенистой кислотывводе.Придостижениижелаемойстепеничерненияобработка
прекращаетсяпутемпромывкиизделияхолоднойводой.
26
6.2. Оборудование, инструмент, материалы
Камера пескоструйная; вытяжной шкаф; бормашина со сменныминасадками;болгаркаснаборомкругов;наборнадфилейинапильников;набор зубил,чеканов, шлифовальныхи полировальныхшкурок;перчаткирезиновые;смесь 5%-ногорастворасерной кислоты и
5%-ногораствораселенистойкислотывводе.
6.3. Порядок проведения работы
С литойминиатюрной скульптуры ударами молотка политниковой чаше произвести предварительное удаление керамической оболочки.Далееобработатьвпескоструйнойкамеревцеляхокончательногоудаленияостатковкерамическойоболочкииокалины.Дляэтого
необходимосделатьрядопераций.
1.Спомощьюболгаркисрезатьлитниково-питающуюсистему.
2. С помощью зубил удалить «гребешки»и облой, если таковые
имеются.
3.Спомощьюбормашинысо сменныминасадкамизачиститьместасповышеннойшероховатостью,удалитьнатекиинаплывыпонеобходимости.
4.Спомощьюболгарки,используяразличныекруги,отшлифовать
и отполироватьразличные частиминиатюры согласно художественногозамысла.
5.Чеканами,напильникамиишлифовальнымишкуркамивручную
доработатьхудожественнуюскульптурувтруднодоступныхместах.
6.Ввытяжномшкафупроизвеститонировкубронзовойскульптурысмесью5%-ногорастворасернойкислотыи5%-ногораствораселенистойкислоты в воде.Придостижениижелаемойстепеничерненияобработкусмесьюкислотпрекратить,изделиепромытьхолодной
водой.
7. После сушкиминиатюрной скульптуры из бронзы произвести
полировкувойлочнымикругамидляприданияхудожественноговида.
6.4. Содержание отчета
Привести эскизы или фотографии исходного литья и конечного
художественногоизделия (рис. 6.1).Определитьнеобходимостьприменениямеханизированныхи ручныхприемов наразличных этапах
обработки.Оценитькачествопроведеннойработы.
27
Пример студенческой работы
а б
Рис.6.1.Исходноелитьепослеобрезаниялитниковиобработки
впескоструйнойкамере(а);обработанноеизделиебезтонирования(б)
Контрольные вопросы
1.Назовитеосновныевидыбракавхудожественномлитье.
2. Перечислите основные способы исправления брака в художе-
ственномлитье.
3.Длячегоприменяется пескоструйнаякамерав художественной
обработке?
4. Сущность «мокрого» способа удаления оболочки в художе-
ственномлитье.
5.Основноеназначениебормашинывхудожественнойобработке.
6.Какованеобходимостьпримененияболгаркив художественной
обработкелитья?
7.Почемунеобходимыручныеприемыдоработкихудожественно-
гоизделия?
8. Что такоетонировка художественного изделия из бронзы,для
чегоонаприменяется?
28
Лабораторная работа 7
ФИЛИГРАНЬ (СКАНЬ)
С ЭЛЕМЕНТАМИ ЗЕРНИ
7.1. Общие сведения
Филигрань (скань) – своеобразный вид художественной обра-
ботки металла, занимающий с глубокой древности важное место в
декоративно-прикладном искусстве. Термин «филигрань» – более
древний; он произошел от двух латинских слов «филюм» –нить и
«гранум»–зерно.Термин«скань»–русскогопроисхождения.Онберет свое началоот древнеславянскогоглагола«съкати»– ссучивать,
свивать, сучить. Оба термина как бы раскрывают технологическую
сущность этого искусства. Термин«филигрань» сочетает в себе названиядвухосновныхпервичныхэлементов,изкоторыхпроизводятсяфилигранныеизделия–этопроволокаимелкиешарики,дополняющиепроволочныйузор.
Термин«скань»подчеркиваетосновнуютехнологическуюособенность,характернуюдлясканогопроизводства,а именно то,чтопроволокуприменяютвэтомвидеискусствассученной,свитойвшнуры,
чтопридаетсканымизделиямособуюкрасотуиизящество.Чемтоньше по сечениюпроволока и чем туже, кручеона ссучена, тем красивееполучается изделие.Особенно, еслиузоры такжедополняет и
«зернь»–этимтерминомврусскомсканомпроизводствеобозначали
мельчайшиешарики.
В зависимости от технологических особенностей изготовления
филигранныхизделийразличаютбольшоеразнообразиевидовиразновидностейфилиграни,которыечащевсегообозначаютследующиминазваниями:
– напайная филигрань (скань) –художественнаяобработка,когдаузоризпроволоки(гладкойилиссученой),атакжезерньнапаиваютнепосредственноналистовойметалл.Напайнаяфилиграньимеет
следующиеразновидности:
а)фоновая,илиглухаяфилигрань–простейшийслучай,когдафилигранныйузорнапаиваютналистовойметалл;
б)просечная,иливыпильнаяфилигрань,прикоторойпослепайки
узорафонудаляютлибопросечкой,либовыпиловкой;
в) рельефнаяфилигрань по чеканке –сканый узорнапаивают на
заранееподготовленныйчеканныйрельеф;
29
г) напайнаяфилигрань сэмалью, или перегородчатаяэмаль, при
которойпосле пайкискани все пространства междуперегородками,
образованнымисканью,илиихчастьзаполняютэмалью;
– объемная филигрань (скань).Кнейотносятсяобъемныепредметы, выполненныесканой техникой:вазы, кубки,подносы, ларцы,
коробки,объемныеизображениязверей,птиц,архитектурныеформы
ит.п.Такиеизделияизготовляютизотдельныхчастей,которыезатем
монтируютвцелуюкомпозицию.
Заготовка скани. Материалами для изготовления скани служат
чистые металлы: золото, серебро, медь. Их сплавы для этой цели
обычно не применяют по двумпричинам: во-первых,они обладают
меньшей пластичностью и вязкостью; они более жестки и упруги,
чтозатрудняетволочение проволоки,ее сучениеи наборскани.Вовторых,температура плавлениясплавов ниже, чем у чистых металлов,чтозатрудняетпайкуизделий.Однакоиногдапоэкономическим
соображениямпри работеиздрагоценныхметаллов,допускаетсязаготовкасканиизпробы958длязолотаи916длясеребра.Такаяскань
труднавработе.Исключениесоставляетплавказерни,которуюможноизготовлятьизсплавов указанныхпроб(идажениже),адлямедныхсканыхработзерньиногдаплавятизлатуни.
Скань изготовляют из проволоки; если она не соответствует по
толщинесечению,указанномуначертеже(илиобразце),еепротягиваютчерез соответствующийфильерволочильнойдоски.Волочильнуюдоскуукрепляютвнастольныхтисках,конецпроволокизаостряют напильником и просовывают в отверстие волочильной доски.
Захвативконецпроволоки плоскогубцами,плавно, безрывков, протягиваютпроволоку черезотверстие. Для получениячистой поверхностииуменьшенияусилияприменяютсмазку(маслоиливоск).
Проволоку,предназначеннуюдляизготовленияскани,послеволоченияссучивают и плющатв вальцах. Ссучивание(свивание) скани
в прошлом осуществлялось на скальнице – примитивном приспособлении,приводимомвовращение рукой,на чтотратилось немало
времени. В настоящее время скань сучат на быстро вращающемся
шпинделемотораилилюбогомеханизма,обеспечивающегобыстрое
вращение(электродрель,станокитп.).
Кромесученойскани,дляфилиграниприменяютигладкуювальцованную (или просто круглую) проволоку, так называемую гладь,
котораявсочетаниисосканьюзначительнообогащаетрисунок.Если
в композиции предусмотрены драгоценные камни, то начинают с
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]