Экзаменационный билет № 24.

1. Выполнить художественный проект изделия: Брошь из сплавов на основе золота различных цветов в классическом стиле. Годовая программа выпуска - 5000 штук.

   0.  Разработать эскиз изделия в сборке с указанием необходимых разрезов, сечений, дополнительных видов и технических требований на сборку.

   1.  Выполнить главный вид изделия в отмывке, необходимое количество дополнительных проекций изделия.

   2.  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.

2. Разработать технологический процесс изготовления изделия.

 Технология - литье по выплавляемым моделям, использовать драгоценные камни различных цветов и видов огранки.

 Выбрать и обосновать выбор основных и вспомогательных материалов для изготовления изделия.

 Разработать маршрутную технологию изготовления изделия и заполнить маршрутную карту.

 Разработать технологию изготовления резиновой пресс-формы (оборудование, оснастка, режимы).

 Описать технологию электроэрозионного клеймения ювелирных изделий (оборудование, режимы, электроды - инструменты, технологические среды).

Брошь из сплавов золота различных цветов в классическом стиле

1.3 Данное изделие выполнено в классическом стиле. В искусстве классицизма преобладало чувство меры и гармонии, приведшее ювелиров к более строгому декору, отличающему все виды украшений этой эпохи. Уже к концу ХVIII столетия пышному рокайльному декору остающихся в дамском обиходе брошей приходят замкнутые формы круга или овала в виде золотой оправы с жемчужной обнизью и миниатюрным портретом в центральной вставке. В начале ХIХ века и во времена империи предпочтение отдавалось брошам с портретными силуэтами, мозаиками, камеями или веджвудскими пластинами. Броши изготавливались из прессованного золотого листа с рельефным узором и перегородчатыми эмалями или мелкими камнями и жемчугом.

По центру броши расположен крупный непрозрачный камень синтетическая бирюза, закрепленный в белом золоте. Также в изделии присутствует множество мелких камней желтого цвета маркизитов, закрепленных в желтом золоте. Отдельные элементы композиции имеют фактурированную поверхность ритмического построения. Композиция изделия имеет строгое симметричное расположение одинаковых элементов относительно оси.

2.1 Технология литье по выплавляемым моделям.

2.2. Материалы.

Основные материалы.

1.Желтое золото. ЗлСрМ 750-170, лигатура Legor group. С182N1

Красивый цвет, блеск, хорошо применяется для крепления хрупких камней. Наибольшим числом цветовых гамм обычно обладают сплавы 583-й и 750-й проб. Они бывают белыми (серебристо-белыми), бледно- и ярко-желтыми, зеленоватыми, розовыми, оранжевыми, красноватыми и красными. Для придания сплаву пластичности, мягкости, ковкости в составе используется серебро. Оно же понижает температуру плавления, что значительно облегчает процесс обработки металла.

Данная лигатура предназначена дл литья по выплавляемым моделям, подходит для литься с камнями, и в открытых установках. Расплавленный металл, легированный С182N1 обладает отличной жидкотекучестью.

2. Белое золото ЗлСрПдН 750-90-140 лигатура Legor group WE134C

Белое золото красиво играет в сочетании с прозрачными и полупрозрачными камнями.

Данная лигатура подходит для литья по выплавляемым моделям, имеет яркий блеск после полирования, без дальнейшего окисления на воздухе. Сплав характеризуется высокой жидкотекучестью и низкой усадочной пористостью.

3. Вставки

В качестве вставок из драгоценных камней были взяты синтетическая бирюза и марказиты. Это наиболее экономичный вариант для этого изделия, так как годовая программа выпуска 5000 штук. Стоимость изделия будет значительная, поэтому не имеет смысла нагромождать его натуральными драгоценными камнями. Кроме того крупные природные драгоценные камни без дефектов редкость, а фианиты могут быть самых различных цветов и размеров.

Марказит (лат. marcasita) - лучистый колчедан. Минерал сульфид железа химического состава FeS2 нередки примеси незначительных количествах мышьяка, сурьмы, кобальта, таллия, висмута, меди. Одна из разновидностей сернистого железа. Минерал - полиморфная разновидность природного сернистого железа FeS2. Кристаллизуется в ромбической сингонии. Твердость 6-6,5 НВ. Плотность 4,8-4,9г/см3. Цвет латунно-жёлтый с зеленоватым оттенком, переходящий в сероватый, на свежем сколе светлый, почти белый.

Синтетическая бирюза (от перс. фируза - «камень счастья») - аналог природной CuAl6[PO4]4(OH)8·5H2O (минерала, гидратированного фосфата алюминия и меди). Бирюза была получена М. Гофманом в 1927 г. смешиванием и последующим прессованием при нагреве Cu(SO4) и Al2(SO4)3 с Аl(ОН)3 и Na2(HPO4) или углекислой основы меди и Аl (ОН)3 с Н3РО4.

4. Металл для мастер модели.

Серебро 925° - иначе еще называется "стерлинговое" или "стандартное" серебро. Из-за высокого содержания серебра в сплаве и высоких механических свойств оно нашло широкое распространение во многих странах. Цвет этого сплава соответствует цвету чистого серебра. Сплав пригоден для эмалирования и чернения. Наиболее широко сплав используется для изготовления ювелирных изделий и столовых принадлежностей. Сплав СрМ925 является старейшим ювелирным сплавом, широко используемым также в монетном и медальном производстве. Механические свойства отожженного серебра при 20°С составляют: предел прочности при растяжении =140-180 МПа, предел текучести =10,3-53,5 МПа, твердость по Бринеллю НВ=245-250 МПа. У литого серебра при температуре 20°С предел прочности при растяжении равняется 106 МПа.

Вспомогательные материалы.

1. Флюсы.

К флюсам, которые применяются в ювелирном деле, предъявляются определенные требования, которым они должны соответствовать. Они должны иметь более низкую, чем у припоя, температуру плавления; способствовать растеканию припоя по поверхности паяемого материала (вязкость должна быть достаточно низкой, чтобы не препятствовать растеканию припою, но достаточно велика, чтобы флюс надежно покрывал место пайки); удалять из зоны пайки загрязнения (в противном случае вязкий слой шлака будет снижать подвижность припоя и препятствовать активному действию новых порций флюсующих материалов на поверхность металла), одновременно сохраняя химическую пассивность в отношении припоя; не разрушать металлы, которые подвергаются пайке. Самым распространенным флюсом, который используется для пайки ювелирных украшений из золота, серебра, мельхиора, является бура.

Бура представляет собой натриевую соль тетраборной кислоты. Это белый, мягкий на ощупь порошок, который тонет в воде и плавится при температуре 741˚С. В расплавленном состоянии бура способна растворять оксиды металлов. Борная кислота (Н3ВО2) в качестве флюса используется в тех случаях, когда паяется уже полированное изделие. При использовании буры украшения могут потерять свой блеск или окислиться, поэтому ее использование не всегда приемлемо. Во время нагревания борная кислота претерпевает несколько последовательных изменений: сначала она теряет воду и переходит в метаборную кислоту, затем в тетраборную кислоту и, наконец, в борный ангидрит.

2. Припои.

Используется припой желтого цвета ПЗл75Ср15М7,35Ц. Рабочая температура 820-840 °С.

Золотые припои используются для пайки золотых и платиновых изделий. Они характеризуются высокой коррозионной стойкостью. Проба припоя должна соответствовать пробе изделия, при этом для каждой пробы существует несколько различных по цвету и температуре плавления припоев. На практике цвет золотых припоев делится на белый и желтый. Первый используется при пайке изделий из платины и белого золота, второй - для изделий из желтого золота. В зависимости от содержания в припоях меди, цинка, олова, кадмия, их делят на мягкие (легкоплавкие) и твердые (средне- и тугоплавкие).

3. Кислоты.

Кислоты применяются в ювелирном деле для травления, чтобы очистить поверхность изделия от оксидной пленки и расплавленного флюса. Посуду с отбеливающим раствором подогревают, погружают туда изделие, после полного растворения флюсов вынимают его из раствора на сетчатом ковшике, изготовленном из кислотоупорного пластика, медными или титановыми пинцетами. Затем тщательно промывают в бачке проточной водой и просушивают. Этот процесс в ювелирном деле называется отбеливанием. Отбеливание производится при помощи специальных кислотных растворов. Платиновые и золотые изделия 750, 583 и 500-й пробы отбеливают в соляных и серных отбелах.

Соляный отбел - это 10%-ный раствор соляной кислоты рабочая температура раствора 60-80°С, продолжительность отбеливания до 3 мин в зависимости от степени окисления и образования остаточного флюса. Хорошо офлюсованные и выдержанные в режиме пайки изделия отбеливаются до блестящего состояния без матового зеленоватого налета. В тех местах, где изделие не имело достаточной смачиваемости флюсом или из-за нарушения температурного режима (по температуре или времени нагрева) флюс достиг состояния разложения, при отбеливании появляется зеленоватый налет, который требует потом дополнительной обработки.

Серный отбел – 10-15 %-ный раствор серной кислоты. Рабочая температура раствора 60-80 °С, продолжительность отбеливания до 80 мин. Серный отбел менее активен, но окисленная поверхность изделий после отбеливания менее плотная и по цвету ближе к естественному цвету сплава. Его чаще применяют для низкопробных сплавов золота, однако золотые изделия могут покрываться бурым налетом, который смывают с помощью щетки в теплой воде.

В данном случае используется кислотный серный отбел для упрощения утилизации отходов.

3. Остальные вспомогательные материалы

- кислоты: водный раствор плавиковой кислоты (20% - 40%), 10% водный раствор азотной кислоты HNO3, серная H2SO4, соляная НСl, борная НЗВОЗ.

- паста ГОИ: DIALUX белая;

- нашатырный спирт 10%;

- жидкость для мытья Fairy.

3. Резина для изготовления пресс-формы.

Резины для изготовления пресс–форм должны отвечать специфическим требованиям. Прежде всего, такие резины не должны вызывать коррозию мастер–модели (эталона), а сами пресс–формы, изготовленные из таких резин, должны обладать низкой адгезией к модельному составу и иметь высокие физико-механические свойства (эластичность, прилипаемость к воску, модели, пригодность к длительному хранению). Резины для изготовления пресс-форм состоят из наполнителя, пластификатора, вулканизующего агента. Для данной пресс - формы была выбрана листовая пастообразная резина горячей вулканизации на силиконовой основе. Это силиконовые композиции, специально разработанные для технологии литья по выплавляемым моделям для производства высококачественного ювелирного литья. Наиболее характерными представителями являются резины Super High Strength, Econosil компании F.E. Knight Castaldo (США), а также MRC 250; Grayflo –2002; FZR-400 компании Millennium Rubber Technology. Пастообразные резины легко укладываются в форму, никогда не образуют пузырей и при плотной укладке заполняют все пустоты, т.к. увеличиваются в объеме при вулканизации. Формы после вулканизации легко режутся лезвием скальпеля. Резины никак не воздействуют с материалом модели, что значительно улучшает качество поверхности. В данном случае использована листовая желтая резина Super High Strength.

3. Инжекционный воск для изготовления однократных моделей.

Инжекционный воск является основным термопластичным материалом, используемым в виде расплава для инжекции в резиновую пресс-форму при тиражировании ювелирных изделий. Его основу составляет натуральный или искусственный воск. Модельный воск полностью растворяться и сгорать без твердых остатков и продуктов горения. В противном случае значительно снижается качество литья.

В настоящее время на российском рынке получили широкое распространение инжекционные воски известных фирм F.E. Knight Castaldo, Kerr и Ferris, Freemen.

Для работы был использован голубой воск («Аква») Accu ingection Wax фирмы Kerr. Он нетоксичен, неканцерогенный, 100% выгорание, 0% золы. Исключительно гибкий и пластичный, он применяется для тонких филигранных изделий сложной формы. Инжектируется при температуре 60^°С.

3. Формомасса.

В основном эти порошки включают в себя следующие ингредиенты:

Окись кремния (SiO₂) Служит в качестве добавки к смеси порошков кварца и кристобалита. Последний представляет собой разновидность кварца, отличающегося высоким тепловым расширением, способным компенсировать усадку расплавленного металла во время затвердевания.

Кристоболит.

Гипс.

Полугидрат сульфата кальция (CaSO₄•½H₂O ). Больше известен под названием полугидратного гипса, при плавке выполняет роль связующего материала. Вступает в реакцию с водой, образуя гидратный гипс (CaSO₄•2H₂O).

Добавки или модификаторы (борная кислота, сильнокислый Al и др.)

Была использована формомасса Satin Cast 20.