Билет №2

Сувенир подсвечник из сплава на основе меди, украшенный элементами из цветного стекла в естественном стиле. Годовая программа выпуска 3000 штук.

1.3. Дать краткую аннотацию изделия и его композиционный анализ, отразив художественную ценность, оригинальность, пропорции, симметрию, ритм, пластику, динамику или статику всего изделия или его отдельных элементов

Естественный стиль характеризуется плавностью, легкостью линий, использованием мягких выпуклых элементов, растительных мотивов. Данный стиль можно характеризовать как одно из направлений Авангарда. Особенностью этого стиля является использование неожиданных сочетаний материалов и методов обработки, а также сочетание различных фактур (например, матовая поверхность и текстура).Для естественного стиля характерны стилизация естественной формы, сочетание различных фактур: матированная поверхность, полированные детали, россыпь камней. Для декора ювелирных украшений данного стиля часто применяют нетрадиционные материалы (дерево, стекло, кожа).

В данном проекте использовано цветное фактурированное стекло.

2.1. Технология – литье по выплавляемым моделям

Литьем называется процесс изготовления металлических изделий посредствам заливки расплавленного металла в формы. Преимущество ЛВМ – расплавленный металл обладает высокой жидкотекучестью и может заполнять самые сложные участки формы с минимальной толщиной стенок (менее 1 мм) при достаточно большой площади поверхности.

1. изготовление мастер-модели. Мастер-модель – образец будущего изделия, изготовленный соответствующим образом для последующего тиражирования. Существует 2 способа изготовления м-м: ручное и объемное скульптурное моделирование изделия с применением термопластичных материалов, легко поддающихся обработке (воск). Требования к м-м:

• отсутствие резких переходов от тонкого сечения к толстому

• отсутствие острых углов, особенно внутренних, способствующих образованию трещин и усадочных раковин

• линейные и объемные размеры модели должны быть больше размеров ювелирного изделия на 5-6 % (до10%), что связано с усадкой резины (2-3%), металлического сплава (1,25-1,5%) и припуском на обработку

• м-м тщательно обрабатывается, полируется

Необходим точный расчет литниково-питательной системы (ЛПС), предназначенной для равномерного заполнения отдельных участков литейной формы. Литники подводят к более массивным частям модели.

2. Изготовление разъемной резиновой пресс-формы.

Резиновые пресс-формы изготавливают в металлических вулканизационных обоймах прямоугольной формы из алюминиевого сплава. М-м прокладывается кусочками сырой резины, тщательно обжимается во избежание непроформовки. Сверху и снизу от м-м в металлическую обойму помещаются нарезанные по размерам обоймы заготовки резины и металлические пластины. Вулканизационный пресс используется для прессования и вулканизации сырой резины, которую в обойме устанавливают между двумя нагретыми плитами. Полученная форма охлаждается и разрезается формовочным скальпелем.

3. Изготовление тиража восковых моделей. Инжекционный голубой воск (Kerr) заполняет резиновую пресс-форму с помощью воскового инжектора (MARK IV PLUS). Восковая модель застывает в форме и изымается из нее.

Сборка восковых моделей в единый литейный блок. Готовые модели напаивают в виде елочки вокруг воскового стояка. Полученные с участка восковки восковые «елочки» (закрепленные на резиновых основаниях) взвешивают, производят расчет шихты.

Пересчет воска на металл производится умножением массы восковой елочки на переводной коэффициент:

М = (м_в – м_р)×к , где:

к(ЗлСрМ585)=14,5; к(СрМ925)=11,5; К(ПлМ-5)=19,5

"Елки" из воска ставят на резиновое основание. Сборный модельный блок обезжиривают в спирте и просушивают в естественных условиях. Опоки перед использованием тщательно очищают от остатков старой формомассы. Затем опоку обматывают полиэтиленовой пленкой и закрепляют резинками, причем пленка должна выступать над верхней частью опоки на 7-10 см. Это нужно для предотвращения разбрызгивания формовочной смеси при вакуумировании.

4. Изготовление литейной формы. Литейные формы изготовляют из огнеупорной формовочной смеси на вибровакуумной установке. Раствор из формовочной смеси и дистиллированной воды (Диапазон соотношений масса/вода 100/38 - 100/40) тщательно перемешивают, а затем для удаления воздуха вакуумируют в течение 2 - 3 мин при давлении не более 0,075 Па; одновременно в металлические опоки устанавливают модельные блоки, опоки затем помещают в установку, заливают формовочной смесью и вакуумируют 2 - 3 мин при давлении не выше 0,075 Па; через 40 - 60 мин, когда формовочная смесь затвердеет, с опок снимают резиновые уплотнители, а формовочную смесь подрезают на торцах литейной формы;

5. Сушка опок и выплавление восковых моделей. Поместив литейную форму в сушильный шкаф и выдержав ее там в течение 1 - 3 ч при температуре 90 - 100 °С, выплавляют модельный состав в индукционной электрической печи t=110-200°С.

6. Прокаливание опок. После выплавления модельного состава литейные формы прокаливают в прокалочных печах по особым режимам:

Опоки проходят многоступенчатый режим отжига (прокалки):

• Нагрев до t 150° С со скоростью 4-5°/мин, выдержка 30 мин.

• Нагрев до t 300° С со скоростью 4-5°/мин, выдержка 30 мин.

Нагрев до t 500° С со скоростью 4-5°/мин, выдержка 40 мин.

нагрев до t 715-720° с со скоростью 4-5°/мин, выдержка 60 мин.

охлаждение до t 540-560° с (температура для литья), за 4 часа.

7. Плавка металла

когда тигель достигает необходимой температуры, в него частями загружают металл. масса загружаемого металла должна соответствовать массе отливки. недостаточное количество металла ведет к незаполнению формы, а избыток — к разбрызгиванию металла. 

8. Заливка жидкого металла в форму. Прокаленные формы заливаются сплавом драгоценных металлов

9. Охлаждение форм Снятую с  заливочного узла  форму охлаждают на воздухе до 60...70 °С. в течение 15 мин.

10. Разрушение формовочной массы происходит в Водоструйной кабине для удаления формомассы под струей сильного давления. Окончательно очищают отливки от формовочной смеси в 20...40%-ном растворе плавиковой кислоты После травления отливки промывают в проточной воде и при необходимости осветляют в отбелах: золото в 10 %-ном азотном, серебро - 10 %-ном серном.

11. Отделение отливок от стояка, их очистка Отливки отделяют от стояка гидравлическими ножницами.

12. Финишная обработка отливок до готовности – зачистка места литников, шлифовка, полировка.

К группе конверсионных относятся покрытия, которые не наносятся извне на металлическую поверхность, а формируются на ней в результате конверсии (превращений) при взаимодействии металла с рабочим раствором, так что ионы металла входят в структуру покрытия. Основой их являются оксидные или солевые, чаще всего фосфатные пленки, которые образуются на металле в процессе его электрохимической или химической обработки.

Оксидирование ювелирных украшений производится для того, чтобы защитить их от потускнения. Само оксидирование сводится к нанесению на поверхность ювелирных украшений химически стойкой защитной пленки, которая предназначена для повышения декоративных свойств и антикоррозионных качеств. Оксидирование проводится двумя основными способами: химическим и электрическим. Внутри этих способов различается также цветное и бесцветное оксидирование. Последнее еще называется пассивным.

В данном случае конверсионное покрытие (электрохимическое чернение) наносится на бронзу в целях защиты материала от коррозии, а также для улучшения декоративных характеристик изделия.

Оксидные покрытия на меди используются для чернения и соответственно увеличения светопоглощения деталей оптических приборов, для декоративной отделки деталей, повышения прочности при склеивании. Для оксидирования применяют химический и электрохимический способы. После оксидирования детали покрывают бесцветным лаком.

Электрохимическое оксидирование меди и медных сплавов производят в растворе едкого натрия концентрации 125...200 г/л при /= 80...90° С и анодной плотности тока 1,5...2,5 А/дм2. Длительность процесса 10...20 mi н, Детали сначала выдерживают в электролите без тока в течение 1...2 мин, затем включают ток и 3...5 мин ведут электролиз при плотности тока 0,1...0,5 А/дм2, после чего повышают ее до номинального значения. Катоды — нержавеющая сталь.

Для химического оксидирования применяют раствор, содержащий 15...30 г/л надсернокислого калия и 50... 100 г/л едкого натрия. Медные детали погружают в раствор, нагретый до 55...65° С, на 5... 10 мин. Латунные и бронзовые детали перед оксидированием покрывают слоем меди 3...4 мкм. Применение растворов, содержащих надсернокислый натрий, нежелательно для тонкостенных деталей, работающих под нагрузкой.

и хотя химическое оксидирование проще в исполнении, лектрохимическое оксидирование имеет ряд существенных преимуществ: он позволяет получать широкую цветовую гамму, позволяет обрабатывать различные сплавы и дает качественное покрытие. В данном технологическом процессе мы используем электрохимическое оксидирование. Данный электролит был выбран в связи с однокомпонентным составом, что позволит легче контролировать и корректировать рабочую концентрацию раствора.