Цього разу поговоримо про лиття. Литтям називають технологічний процес, при якому розплавлений матеріал (ливарний сплав) заливають в ливарну форму, щоб отримати виливок.
Лиття лежить в основі всього ювелірного виробництва. Перш ніж виготовити пластину або витягнути дріт, викувати шийну гривну або браслет необхідно отримати злиток або литу заготовку.
Техніка лиття, як така, була освоєна ще в давнину, і з тих пір по суті своїй не змінилася. Споконвіку російські майстри відливали з металу різноманітні прикраси: обереги або підвіски у вигляді тварин - ковзанів, качечок, бичків і т. П. Фігурки відрізнялися м'якими контурами і були немов виліпленими з глини або тіста. Відливали прикраси і в простих глиняних, і в роз'ємних кам'яних формах, а для більш складних виробів ліпили модель з воску. Всі ці способи використовуються і сьогодні.
При створенні вироби методом лиття потрібно виготовити ливарну форму, що повторює обриси майбутнього виливка. Залежно від складності роботи, ливарник вдається до різних форм і способів лиття.
Лиття по виплавлюваних воскових моделей
Складні скульптурні форми відливають за допомогою «методу виплавленої воскової моделі». З цією технікою ливарники були знайомі з давніх-давен. Відомі зразки дуже точного лиття більш ніж поважний вік. Так, деякі з шедеврів давньогрецького мистецтва, знайдені в скіфських курганах Причорномор'я, були виготовлені в нероз'ємних формах за допомогою цієї технології. Дослідники досі до кінця не з'ясували, яким чином стародавнім майстрам вдавалося створювати необхідний тиск при литті мініатюрних деталей. Справа в тому, що, якщо розпечений метал заливати в форму складної конфігурації звичайним способом, то атмосферний тиск, розпечена газова подушка і поверхневий натяг металу не дозволять розплаву проникнути в самі вузькі канали і глибокі «закутки» в порожнині ливарної форми. Сучасні технічні можливості дозволяють усунути подібні труднощі.
Литво по виплавленої моделі передбачає попереднє виготовлення точної копії вироби з легкоплавкого матеріалу. Часто таким матеріалом є віск. Воскову модель заливають сумішшю гіпсу з вогнетривким матеріалом, наприклад, кристобалита. Після того, як суміш твердне, з неї витоплюють віск, отримуючи ливарну форму. Розплавлений метал заповнює в ливарній формі все поглиблення, борозенки і тріщинки. Застигаючи, він утворює виливки виробів.
Моделювання виплавленої моделі вироби - основа всього процесу. Завдання модельєра, що працює з воском, не просто створити модель, але і передбачити, як вона буде себе вести під час лиття: як ливарний сплав зможе проникнути в усі порожнини, як краще кріпити деталі і проводити фінішну доопрацювання вироби.
Воскові моделі для нових прикрас вирізують з грубої воскової виливки і ретельно опрацьовують вручну. Якщо не виходить виготовити модель цілком, модельєр має можливість додати необхідні деталі.
Сьогодні технологами розроблено велику різноманітність сумішей, як універсальних, так і спеціально приготованих для проведення тих чи інших операцій. Так, скульптурні воски можна використовувати для ліплення, різьблення і заливки. Віск для різьблення відрізняється великою міцністю. Воску для ліплення вручну можна надати будь-яку форму, його можна прокатувати, скручувати і штампувати. У торгівлі такі воски представлені у вигляді блоків, брусків, пластин, заготовок для кілець. Листовий віск, який використовується в стоматології, ювелірами застосовується для зняття об'ємних зліпків, потовщення моделей. Розм'якшений віск часом сам підказує форму фантазійних моделей. З м'якого воску виготовляється дріт (прокат), яка легко згинається і скручується. Водорозчинний віск крихкий і важко обробляється. Однак через свою унікальну здатність розчинятися у воді без залишку, він дуже популярний серед модельєрів. Випускається віск для спеціального пістолета і м'який віск для ремонту воскових моделей у вигляді стрижнів, листів або густого крему. Липкий віск служить свого роду клеєм, що дозволяє з'єднати дві воскові поверхності.Воск для текстурування поверхні містить кілька восків з різною усадкою, які не змішуються між собою і при застиганні надають поверхні оригінальну фактуру.
Технологічна схема, яка використовується сьогодні в ювелірному виробництві серійних виробів така: майстер-модель - гумова прес-форма - воскова модель - ливарна форма - виливок.
Майстер-модель - зразок майбутнього виливка, що перевищує її розміри на 5-6% з урахуванням загальної усадки металу при затвердінні відливок і припуску на механічну обробку. Матеріал, з якого робиться майстер-модель, повинен бути стійким і не руйнуватися при взаємодії з матеріалом прес-форми. На промислових підприємствах для виготовлення майстер-моделі використовують різні матеріали: гіпс, полістирол, комбінації воску і металу, золото та ін. Причому поверхня золотий заготовки покривають родієм для нейтралізації дії азотної кислоти, що виділяється в процесі вулканізації гумою. Поверхня майстер-моделі ретельно обробляється, інакше всі шорсткості відтворять в литві.
Прес-форму для відливання воскової моделі за допомогою майстер-моделі часто роблять із силіконової гуми. Майстер-модель поміщають між двома гумовими пластинами і шляхом вулканізації під пресом: вдавлюють в размягченную гумову масу. В отриманій прес-формі прорізають литник, куди заливають розплавлений віск. Прес-форму ретельно очищають і змазують олією або водно-гліцериновим розчином.
Виливок моделі з воску. Заповнення прес-форми воском відбувається на інжекторної установці - воскової склад, розігрітий до 60-85 ° С, під тиском запресовується в гумову прес-форму.
Форма для вільної заливки (без инжекторной установки) робиться із силіконової гуми і гіпсового кожуха, який утримує її при більших габаритах виробів.
Підготовка ливарної форми. З воскових деталей роблять так звані «ялинки» - воскові моделі, в яких литниками з'єднані десятки однакових деталей. Це дозволяє економити формомассу і зменшує час на виготовлення одного виробу Воскові «ялинки» встановлюють в опоки і поміщають в вакуумний міксер, де і відбувається безпосередньо формування. Потім заформованими опока ставиться на прогартовування в муфельну піч для виплавки воску і видалення з форми всієї вологи. Прогартовує триває приблизно 12 годин. В результаті виходить ливарна форма. Нарешті настає черга лиття.
Лиття. Нарешті настає черга лиття. У ювелірній справі використовують золоті, платинові, срібні сплави, звані ливарними. До них відносять золоті сплави 750 °, 585 ° і 375 °, містять в різних пропорціях срібло, мідь, паладій, нікель, цинк; платинові сплави 950 °; срібні сплави 925 ° і 875 °. Застосовують також мідь, латунь, нейзильбер та інші матеріали.
При лиття по виплавленої моделі метал заливають відцентровим способом або методом вакуумного всмоктування. Для цього ливарну форму, охолоджену після розжарювання, поміщають в ливарну установку-піч, завантажують в спеціальний приймач печі шматки (лом) металу. Після закінчення плавки, яка у вакуумній печі триває 10-15 хвилин, опоке дають охолонути на повітрі до 200-300 ° С. Потім опоку остуджують в баку з холодною водою, причому значна частина гіпсу опоки розмивається. Остаточна відмивання відбувається в спеціальній Розмивочна кабіні. Нарешті, виливок витягають, очищають від залишків гіпсової суміші, полірують або допрацьовують яким-небудь іншим способом.
Лиття З КАМЕНЯМИ
Технологія лиття ювелірних виробів постійно вдосконалюється. У 1980-х роках в США була випробувана вельми перспективна для сучасного виробництва технологія литва з камінням, при якій камені кріплять нема на готовому виробі, а на восковій моделі або гумової прес-формі. В даний час американське ноу-хау отримало досить широке поширення, хоча для цього підходять далеко не всі камені. Відбираються камені високої якості, без включень і тріщин, які мають геометрично правильні форми. Температуру до 730 ° С витримують штучні камені - циркони, фіаніти. Не рекомендується проводити лиття з такими натуральними каменями, як смарагд, аметист, топаз, турмалін, опал, жадеїт, аквамарин, бірюза, онікс, а також з коралом і перлами - при високих температурах вони каламутніють, змінюють колір або тріскаються. Зате діаманти, рубіни, сапфіри, гранати витримують подібне звернення, хоча робота з ним вимагає додаткових запобіжних заходів. При занадто високій температурі вони також можуть втратити свою високу якість.
Сьогодні лиття не тільки не втратило свого значення в ювелірному мистецтві, навпаки, відкрилися його нові дивовижні можливості. Лиття стало необхідним сполучною ланкою між унікальним творчістю художника-дизайнера і сучасним ювелірним виробництвом.