Приемы художественной обработки металлов

Металлы, которые используются в искусстве имеют разнообразные технологии и декоративные свойства. Для выявления этих свойств, заложенных природой, используют разные техники и приемы обработки - ковку, литье, чеканку, гравировку, инкрустацию, скань, зернь и много других

Ковка

Ковка – старейший вид технологии обработки металла. Сначала металлы деформировали в холодном состоянии, затем стали применять нагревание. Основные приемы ковки и инструментарий на протяжении тысячелетий оставались почти неизменными. Наиболее характерные приемы свободной ковки, — вытягивание, обжимание, высадка, рубка, сгибание, торсування, прошивание, рассекание.

В качестве сырь употреблялось железо в форме прутьев и стержней различного профиля. Возможность датировки многие старые железные предметы обязаны тому обстоятельству, что в разные стилевые эпохи использовались прутья и стержни определенного сечения: в романску эпоху - круглые прутья; в готическую - четырехгранные, в Эпоху Возрождения - вновь круглые, во время барокко - разнообразные

Вытягивание застосовується для подовження заготовки з використанням молотка з округленим клиноподібним бійком. Коваль робить послідовні рівномірні удари по заготовці, тим самим збільшуючи її розмір. Поперечні канавки від бійка молотка вирівнюють гладилом (молоток з широким плоским бійком). Якщо деталь має бути круглою, заготовку проковують по ребрах, а отриманий восьмигранник — у циліндр. При масовому виробництві проковки доводять до стандартного розміру за допомогою спеціальної оправки.

Осаждение — процес, зворотний витягуванню. Бувають випадки, коли треба зменшити довжину заготовки і одночасно збільшити її поперечний перетин. Для цього заготовку нагрівають, ставлять вертикально на ковадло і ударами осаджують метал.

Рубка — виконується ковальською сокирою або зубилом на підсіч-ці, вставленій у ковадло. Аби не псувати робочу поверхню, інструмент налаштовують таким чином, щоб рубальні леза були трохи зміщені. Відрубати заготовку можна і в два заходи без підсічки сокирою, почергово повертаючи її.

Сгибание — выполняется под разными углами для получения из заготовки колец, спиралей, декоративных элементов. Операция проводится на наковальне та коническом розі или на специальных оправках. Металл разогревают только в местах сгиба. Если необходимо получить плавные изгибы из прутка или проволоки, то осуществляют холодную ковку.

Скручивание используют для придания изделиям декоративного эффекта. Квадратний або прямокутний у поперечному сечении стержень випалюють у горні, затискають в лещата і в холодному стані скручують коловоротом.

Для запобігання деформації заготовку вставляють у трубу відповідного діаметра.

Прошивание — процес отримання різних отворів за допомогою пробійників, зубил і оправок, закріплених на дерев'яних ручках. Розжарену заготовку пробивають у кілька прийомів на пробійній плиті і формують спеціальними оправками.

Рассекание — прийом для виготовлення різних завитків і конфігурацій. Смугу металу розсікають уздовж зубилом і відгинають. Якщо на смузі зробити ряд таких розсічень і загнути їх з подальшим проковуванням і торсуванням, то можна отримати найрізноманітніші художні композиції.

Кузнечная сварка. Спрадавна ковалі з'єднували куті деталі між собою скобами, обоймами, клепками і зварюванням. Залізні деталі або смуги зварювалися з використанням флюсів. Підготовлені деталі очищували від окалини та іржі, посипали піском з содою для запобігання окисненню і в розжареному стані проковували кілька разів. У процесі кування розплавлений флюс виганявся назовні, а залізні деталі міцно зварювалися між собою.

Литье

Возможно, как только людям удалось расплавить металл, они сразу начали осваивать технику литья. Изделия получали методом заливания расплавленного металла в огнестойкие формы из камня, глины, песка и т.д. В таких случаях качество продукции зависит от свойств используемого сплава или других причин. Большое значение имеет поверхностное натяжение металла, то есть его текучесть. Для уменьшения поверхностного натяжения вводят олово, цинк, другие присадки. У сплав из драгоценных металлов перед разливом часто добавляют немного цинку или кадмия.

Вторым условием, которое влияет на качество литья, является литейная форма форма. Они могут быть односторонними, двухсторонними и составными. Самые простые отливки делали в каменных односторонних формах. В следствие усадки металла отливка при охлаждении легко отделяется от формы. Для литья габаритных изделий — колоколов, скульптур, пушек— изготавливались глиняные формы. Для массового тиражирования сначала изготовляли модель будущего изделия из глины, дерева, иногда — металла, потом ее формовали в специальных деревянных ящиках (опоках) смесью глины и песка. После изъятия модели для получения пустотелых изделий дополнительно вставляли сердцевину, изготовленную из формовочной смеси или огнестойкой глины, потом прорезали форму, газоотводные каналы, собирали форму и заливали металл.

Наиболее распространенным у старину был метод литья за «с потерей формы» по восковой модели, которая заливается в формовочную массу. Форма сушится и обжигается; восковая модель вытапливается, пропадает, а образовавшаяся пустота заполняется расплавленным металлом. Получается металлическая отливка, точно повторяющая восковую модель. После всех операций изделие прочеканивают, т.е. «подправляют» те детали, которые сгладились или деформировались при литье. Є відомості про те, що цей метод застосовувався 4 тис. років тому в Вавилоні, Еламі, Єгипті. Технікою лиття за восковими моделями чудово володіли скіфи — племена, що жили в Середньому Придніпров'ї 2І.5 тис. років тому, анти, що жили в V — VI ст., та інші племена, котрі населяли терени сучасної України.

За моделями, що витоплюються, відливали найрізноманітніші вироби, від дрібних ювелірних оздоб до монументального лиття. За восковими моделями було відлито пам'ятники Петру І (Фальконе, 1782, Санкт-Петербург), Мініну і Пожарському (В. П. Євдокимов, 1815, Москва), скульптурні групи "Приборкувачі коней" (П. К. Клодт, 1850, Санкт-Петербург), пам'ятник Богданові Хмельницькому (М. Микешин, 1879 - 1888, Київ).

Технологія литья по восковым моделям позволяет получать отливки свободной конфигурации и сложности. Для этого из воска лепится модель і кілька разів обмазується рідкою вогнетривкою сумішшю з глини та піску з проміжним просушуванням. Модель зі щільною обмазкою прогрівають для видалення воску, потім форму прожарюють і заливають розплавлений метал. Після охолодження форму ламають і отримують виливку.

ПРОКАТ

Методом прокату изготавливают пластины и заготовки, а також наносять рельєф. Слиток металла проковывают для ущільнення структури і випалюють для нормалізації кристалічної ґратки. Метал обжимается на вальцах стальными валами, що обертаються, внаслідок чого зливок тоншає і подовжується.

Цей метод застосовують для виготовлення дроту, але в цьому випадку використовують вали зі спеціальними канавками (ровчиками). Слиток или заготовку у виде чотиригранного бруска поочередно прокатывают в разных по размеру канавках с промежуточным обжигом.

Щоб отримати на прокаті декор, використовують вали зі спеціально ритованими елементами, які при прокаті залишають на металі відбиток.