ТРАВЛЕНИЕ ПО БИМЕТАЛЛУ

Промышленность открывает новые технические возможно­сти обработки традиционных материалов, применения их в иных, не использовавшихся ранее сочетаниях.

Биметалл (двойной металл) в декоративное искусство при­шел сравнительно недавно — в 50-е гг. нашего столетия, хотя в промышленности находил широкое применение еще в XIX в. Это двух- или трехслойная пластина, металлы которой соеди­нены индустриальным способом горячей прокатки и представ­ляют монолитное целое.

Способом травления верхний слой может быть снят, обна­жая таким образом поверхность нижнего. Этот прием исполь­зуется и в иных материалах — во фреске (техника сграфито), в нанесении золота на сталь (златоустовская наводка), он дает хороший декоративный эффект в железе, соединенном с медью
или томпаком. При травлении 1 этого вида биметалла азотной | кислотой, раствором соли хлор- I ного железа или смесью азот- | ной и соляной кислот (1:1) s тонкий слой меди на опреде- | ленных участках полнортью | снимается. Углубленный тем- | ный фон железа контрастно 1 выявляет яркую рельефную J медь. j

Этот технологический при- 1 ем может быть использован I как при изготовлении стопок, I блюд, так и в ювелирных ук- I рашениях (броши, браслеты, 1 кулоны). Нельзя не обратить 1 внимание на характерную осо- | бенность большинства изобра- I

жений на изделиях из биметалла. Изображения фигур или ле­пестков имеют округлые мягкие очертания, почти отсутствуют тонкие линии или заостренные окончания. Объясняется это тем, что кислота их или съедает, или оставляет край неровным, что в данном случае особенно заметно (рис. 77).

По своему характеру узор по биметаллу приближается к кистевой росписи, что объясняется техникой его нанесения. Так, намеченный рисунок должен быть покрыт резервиру­ющим слоем (нитролаки, асфальтобитумные лаки). Лак нано­сится кистью, и ее мазки полностью воспроизводятся в меди.

Для большего эффекта участки, покрытые медью, могут быть слегка подчеканены с обратной стороны, чтобы придать им большую рельефность, выпуклость. С этой же целью медь полируют пастой «крокусом» (окись меди), а остальной фон оксидируют (искусственно окисляют) путем нагрева изделия и погружения в щелочную ванну (650 г едкого натра и 250 г нитрита натрия на 1 л воды). Этим достигается глубокий черный тон железа.

В плоских изделиях (панно) с целью придать большую массивность загибается край. Форма выпуклых предметов (та­релки, блюда) может быть выколочена молотком с закруглен­ной ударной частью на толстой доске, резине или торце чур­бака. Еще более объемные предметы (чаши) чеканят на смоле или гудроне.

При травлении кислотой медь выделяет пары (мышьяко­вистые соединения), поэтому необходимо проводить работу в вытяжном шкафу.

Рис. 77. В. Н. Кабин. Декоративная тарелка. Биметалл, травление. НИИХП. 1962 год.

Для травления лучше применять стеклянную посуду, ис­пользовать резиновые перчатки или щипцы во избежании
ожогов кислотой. По окончании работы надо помыть руки теплой водой с мылом.

Перед нанесением резервирующего состава (лака) повер­хность металла следует обезжирить, т. е. протереть бензином, ацетоном или спиртом. После обработки кислотой и щелочью металл необходимо промыть в чистой проточной воде. Чтобы предупредить дальнейшее окисление, нужно натереть поверх­ность изделия воском, парафином или любым бесцветным лаком (капаловым, дамарным, цапоном).

Эффект, подобный работе с биметаллом, может быть до­стигнут травлением меди или латуни. В этом случае необхо­димо особенно внимательно следить за ходом травления и в зависимости от толщины пластины вовремя прекратить его.

Достаточна глубина протравленных участков в 0,5—0,7 мм.

После промывки изделие слегка оксидируют и расчищают для более четкого выявления фактуры поверхности.

Травление по металлу открывает перед художником боль­шие декоративные возможности. Вещи из биметалла (и трав­леного металла) позволяют изъять из технологического про­цесса сложные приемы наводки через огонь, применявшиеся раньше.

Техника травления может быть заменена гальваническими покрытиями с последующими механической и химической обработками. Металл может сниматься и наращиваться. Рисунок при этом наклады­вается разнообразными спо­собами: ручным (кистевым), трафаретом, штамповкой, фо­топечатью и др.

ЮВЕЛИРНОЕ ДЕЛО

Ювелиры обрабатывают в основном драгоценные метал­лы, но употребляют также и цветные — медь, мельхиор, нейзильбер, томпак, сплавы.

Рис. 78. М. А. Тоне, А. И. Ефимов. Брошь. Латунь, нефрит. НИИХП.

Материалы, применяемые ювелирами, должны быть мяг­кими, хорошо плавиться, ко­ваться. Наряду с золотом и се­ребром красная медь обладает всеми необходимыми для ху­дожественных работ качества­ми и потому чаще всего упо­требляется для ювелирных ра­бот (рис. 78).

Заготовка металла

Металл для ювелирных изделий обычно заготовляется са­мим мастером. Для литейных работ необходим березовый уголь леткал. Ямку, вырезанную в леткале, нужно смазать глиной и вставить туда тигель из огнеупорной глины. В тигель кладут металл с бурой, накрывают плоским куском угля и прогревают на паяльной лампе (или паяльном аппарате);!

Вначале пламя должно быть широким и мягким, а когда уголь раскалится — острым и сильным. Расплавленный ме­талл, не ослабляя пламени, сливают в эйнгус — чугунную форму, смазанную маслом.

Если отливают большое количество металла, его плавят в графитовом тигле в электрическом горне.

Отлитый в эйнгусе металл вальцуют в холодном состоянии, придавая ему необходимую форму в зависимости от характера работы. Эта операция делает металл ломким и твердым, по­этому его надо периодически отжигать до малинового цвета.'

Монтировка изделий;

Из пластины выпиливают или вырезают основной каркас вещи. Обычно он делается ажурным — это подчеркивает его изящество и экономит металл. На спаянный каркас монтиру­ются детали: листики, завитушки, камни.

Припой приготовляется на леткале. Сплав может быть напильником превращен в мелкий порошок и смешан с пе­режженной бурой. Употребляют также вальцованный и мелко нарезанный ножницами припой, который накладывают на место соединения деталей и продувают острым пламенем. Пе­ред пайкой детали должны быть хорошо подогнаны и скреп­лены биндрой. При качественной пайке детали прочно соеди­няются и /швы почти незаметны.

Декоративные элементы украшения могут быть выполнены в самых различных техниках: чеканке, гравировке, литье. Для их обработки применяется насмолка или наклейка сургучом, зажим в специальные приспособления.

Закрепка камней. Крепление камней и заготовка гнезд — самая важная операция. Прочно удерживая камень, конструк­ция гнезда в то же время должна способствовать выявлению декоративных качеств камня.

Для усиления игры света камни-самоцветы шлифуют. Шли­фовка бывает алмазная, ленточная, гладко-выпуклая.

Изумруды, топазы, корунды, турмалины, аметисты обра­батывают в технике ленточной шлифовки. Бирюза, гранат; опал, сердолик, кварц, малахит и агат шлифуют в виде сфе­рических форм, называемых кабашонами.

Для закрепления камня в глухой каст отрезают ленту металла, плотно охватывающую камень и равную его высоте, и спаивают изнутри. На оправочном ригеле выравнивают цар- гу (ободок) и припаивают к основанию. Опиливают основание после травления. Края царги обжимают камень (глухой, не­прозрачный). Иногда для лучшего светового эффекта по краю напаивают ажур. При этом камень вставляют снизу и закреп­ляют несколькими зажимами.

Камню может быть дано боковое освещение. Для этого в ободке пропиливают сквозной рисунок. В другом варианте спиливают верхнюю половину готовой царги и между верхней и нижней частью впаивают сканый или зерневой узор. Узор на краях ободков может быть нанесен и надфилем.

В рамочную оправу вставляют финифтяные вставки и ка­мень. Их особенность в том, что сверху на оправу припаивают рамку, а вставку вводят с обратной стороны. Снизу вставку или удерживают лапками, или припаивают оловом.

Крапановая оправа удерживает камень не всем краем, а лишь отдельными выступами — крапанами. Крапановая оп­рава менее прочна, чем глухая кастовая, но дает хороший обзор камню. Оправы такого рода имеют много разновидно­стей, но суть их заключается в следующем. На опору, которая выглядит так же, как и обычная царга, снаружи напаивают широкую полосу, верхняя, выступающая часть которой доста­точна для закрепления камня. Затем пропиливают пазы, об­разующие зубья — крапаны. Камень устанавливают на опору и прижимают крапанами сначала слегка, а после корректи­ровки — более плотно. Затем крапаны укорачивают и опили­вают, острые грани сглаживают.

Оправа шатон имеет вид короны и дает камню хорошую обзорность. Очень часто она используется для бриллиантов и имеет много разновидностей. Конструкцию оправы шатон определяет конусная ободковая оправа. Пазы пропиливают надфилем и образовавшиеся зубья припаивают к кольцу.

Существует несколько видов так называемых корнеровых оправ, принцип конструкции которых заключается в том, что камень закрепляют закругленными выступами.

Ободковая оправа может быть открытой. В этом случае камень крепится одновременно краем оправы и корнерами закругленными выступами. Основой служит ободковая оправа, царга которой плотно охватывает камень, а корнеры Прижи­мают его.

Встроенные оправы представляют собой пластину с высвер­ленным гнездом для камня. Оправа каре имеет вид просвер­ленной квадратной пластины, в которой камень удерживается четырьмя кбрнерами. Корнеры чеканятся из лепестков — за­усенцев металла, надрезанных штихелем.

В набивной оправе, применяемой чаще всего для закреп­ления мелких граневых камней, корнеры припаиваются в ви- %

де штифтов. Обработанные концы штифтов, так же как и об­жатая основа, удерживают камень.

После проверки прочности закрепления камней изделие еще раз полируют на войлочном или фетровом кругу.

ТЕХНИКА МОНТИРОВКИ ИЗДЕЛИИ Пайка

Техникой пайки прекрасно владели мастера Киевской Руси, Рязани, Новгорода. Пайка металлов предусматривает опредё-, ленные условия:

припой должен хорошо соединяться с поверхностью металла;

поверхность металла не должна окисляться;

припой и металл должны взаимно проникать друг в друга.

Ввиду трудоемкости процесса пайки сравнительно с дру­гими видами скрепления в наши дни она имеет весьма огра­ниченное применение.

В ювелирном дел? чаще других применяют два вида пайки: пайка мягкими припоями с температурой плавления до 400—500° и пайка припоями с температурой плавления свыше 500°.

Мягкие припои. Легкоплавкие припои включают олово, свинец, висмут, кадмий. Самый низкоплавкий припой состоит из четырех частей висмута, двух частей свинца, одной части олова и одной части кадмия. Этот припой плавится даже при температуре 60°С.

Оловянно-свинцовые припои:

1) ПОС-ЗО включает олова 30%, сурьмы 2%, свинца 68%; температура плавления 180—240°;

2) ПОС-18 состоит из олова — 18%, сурьмы — 1,5%, свин­ца — 79,5%; температура плавления 180—260°.

Свинцово-серебряный припой ПСР-3 имеет серебра 3%, свинца 97%; температура плавления 296°.

Мягкие припои употребляются для пайки всех металлов, кроме алюминия. Эти припои не следует применять для пайки деталей, несущих большие нагрузки. Применяют их также для пайки деталей или вещей с камнями, эмалью, деревом и т. д., которые нельзя нагревать. Пайка производится паяль­никами нагреваемыми и электрическими, сделанными из крас­ной меди.

Твердые припои. Латунные припои. Латунные припои ис­пользуются в пайке латуни, меди, бронзы, железа — металлов с высокой температурой плавления. В состав их входят медь и цинк в разных пропорциях:

припой медно-цинковый (марка ПМЦ-54) имеет 54% меди и'46% цинка; температура плавления 881°;

в припой ПМЦ-50 медь и цинк входят в равных долях; температура плавления 865°;

ПМЦ-42— меди 42% и цинка 58%; температура плавления 807°.

Цвета припоев соотцетственно от желтого до белого.

При необходимости сделать ряд паек в каждой последу­ющей применяется более легкоплавкий припой. Используя эти припои, следует иметь в виду, что при перегреве цинк рас­творяет металл, образуя раковины.

Серебряные припои. Серебряные припои применяются длй пайки многих металлов: серебра, латуни, меди, бронзы, же­леза. Серебряные припои обеспечивают изделию прочность и пластичность. Вещь можно подвергать дальнейшей обработ­ке, не опасаясь, что швы разойдутся.

Для пайки латуни применяется припой ПСР-4, содержащий 48% цинка, 4% серебра, 48% меди; температура его плавления 825°. Для пайки серебра можно рекомендовать припой ПСР-12, температура плавления 785°, или более прочный ПСР-65, где цинка — 15%, серебра — 65%, меди — 20%; температура плавления 721°.

Медь и бронзу можно паять ПСР-45, где цинка — 25%, серебра — 45%, меди — 30%; температура плавления 720°.

В ювелирных работах используются припои, состоящие из серебра 875-й пробы и латуни. Слабый припой содержит 1 г серебра, 0,5 г латуни, крепкий —4 г серебра, 1 г латуни.

В филигранных работах может быть применен припой, включающий 4 г серебра 875-й пробы и 2 г красной меди.

Флюсы. Качество пайки во многом зависит от правильности примененного флюса. Флюсы делятся на две группы. В одну из них входят флюсы, разрушающие окисные пленки метал­лов: соляная кислота, хлористый цинк, борная кислота и бу­ра; в другую — флюсы, образующие защитное покрытие очи­щенного металла: канифоль, воск.

Соляная кислота используется для пайки цинковых (или оцинкованных) изделий.

Хлористый цинк включает цинк, травленный в соляной кислоте. Выпускается в виде порошка и растворяется в воде 1:4. Используется при пайке мягкими оловянно-свинцовыми припоями. Плавится при температуре 263°. Другой флюс со­стоит из смеси 75% хлористого цинка и 25 % нашатыря. Плавится при температуре 175°. На одну часть порошка берут 3—4 части воды.

Бура употребляется в качестве флюса при пайке меди, латуни, бронзы, железа и других металлов. Перед пайкой буру лучше прожечь, чтобы выпарить воду. Плавится бура при температуре 741°. После пайки для удаления корки буры изделие нужно прокипятить в 15%-ном растворе серной кислоты.

*

Буру может заменить стеклянный порошок. Для его при­готовления нужно стекло нагреть и бросить в холодную воду,| а затем растолочь в порошок.

Жидкое стекло можно приготовить, сплавив соду с порош-/ ком стекла. Этот сплав можно растворить в воде и применят^ как флюс. 1

Плавиковая кислота может быть использована при пайке чугуна медью и латунью. • ¹

Сварка

Самым экономичным и прочным способом неразъемного соединения деталей служит сварка. В наши дни существует много способов сварки. При изготовлении художественных изделий наибольшее распространение нашли кузнечная, газо­вая и электросварка.

Кузнечная сварка известна с древнейших времен и прак­тиковалась в обработке железа и стали.

Лучше всего сваривается сталь, содержащая мало углерода (0,2%). В прошлом она называлась кузнечным железом. Из нее изготовлялись подковы, цепи, дверные петли и ручки, замки, решетки, светцы, подсвечники.

Кузнечная сварка распадается на ряд операций: подготовка концов, нагрев и сварка с проковкой.

Детали могут быть сварены встык, внахлестку, вразруб.

Встык свариваются тонкие, предварительно утолщенные на концах прутки (запас металла при проковке).

Внахлестку свариваются детали толщиной до 100 мм. Кон­цы их должны быть скошены и слегка выпуклы. При этом шлак будет выжиматься от выпуклого центра к краям. Сварка вразруб применяется, если прутки не тоньше 50—60 мм. Кон­цы их нагревают, утолщают, один вытягивают клином, а дру­гой разрубают.

Подготовленные концы нагревают в кузнечном горне до 1300—1350°, т. е. до белого каления. Флюсом для удаления окалины служат кварцевый песок или бура. Концы очищают от шлака, встряхивая или постукивая их.

Отделка изделий. Законченный вид художественное изде­лие приобретает после отделки. Существует ряд технологич«- ских способов отделки — механических, химических и галь­ванических.

Крацевание — обработка поверхности изделий металличе­скими щетками. Этот способ обработки может быть и подго­товительным (перед химическим и гальваническим). В литых изделиях после крацовки поверхность приобретает матовый блеск, выявляющий фактуру материала. Иногда крацовке под­вергается только обратная сторона изделий (передняя поли­руется). Крацовка может производиться вручную или на стан­ке. Щетки бывают стальные или латунные. В зависимости от обрабатываемого металла толщина стальной проволоки колеб­лется от 0,15 до 0,2 мм (железо, чугун). Мягкие и драгоценные металлы крацуются латунными щетками с проволокой тол­щиной от 0,1 до 0,2 мм. При крацевании изделие смачивается слабым (3%-ным) раствором поташа. При обработке поверхно­сти не следует сильно прижимать изделия к щетке — могут остаться полосы. Гладкая и чистая поверхность может быть получена и шабровкой с помощью специального инструмен­та — шабера. Шабер представляет собой трехгранное острое лезвие, одной из граней которого снимается с изделия стружка. Во избежание неровной поверхности шабровку следует произ­водить в разных направлениях.

Шлифовка. Шлифовка — процесс, предшествующий поли­ровке. Шлифовать можно шкуркой или пемзой (вручную). Инструментами для шлифовки служат также войлочные круги с абразивными зернами. Вместо них могут употребляться кру­ги, сшитые или склеенные из сукна, деревянные круги, обтя- нутыекожей с наклеенными абразивными порошками большей или меньшей зернистости. Порошок приклеивают столярным клеем. Сработанный абразив удаляют горячей водой и накле­ивают новый.

Полирование. Полировкой придается поверхности зеркаль­ный блеск. Вручную полируются изделия из драгоценных металлов — серебра, золота. Полировка осуществляется твер­дым камнем — кровавиком или стальным закаленным поли- ровником. Тот и другой могут иметь различные удобные для полировки формы. Нажимая на полировник, сглаживают вы­ступы, царапины, неровности. При этом поверхность смачи­вается мыльным раствором.

При механическом полировании войлочные круги заменяют хлопчатобумажными, натертыми зеленой«полировочной па­стой — крокусом.

Покрытия. Для того чтобы предохранить от коррозии ме­талл, его покрывают другим, более стойким к окислению. Способов покрытия существует много.

Сусальные покрытия. Этот способ состоит в том, что по­верхность вещи покрывается тончайшими листочками золота, серебра или сплава серебра с медью. Его широко применяли с глубокой древности, золотя купола, шпили и кресты. Ис­пользовали этот способ и при отделке архитектурных декора­тивных деталей в помещениях.

Сейчас тонкие листы серебра или золота получают меха­ническим путем и брошюруют в книжки, состоящие из 60 листиков, проложенных папиросной бумагой.

Чтобы получить матовое золочение, используют морданный лак. Этот лак приготовляется из старой натуральной олифы, хорошо растертого сурика и вишневого клея. Поверхность вещи покрывают морданным лаком и до высыхания на о!лип накладывают листочки сусального золота. Берут их не рукой, а мягкой кистью, смазанной топленым маслом.

Чтобы получить блестящую поверхность, применяют иной способ. Составляют смесь из глины, пчелиного воска, мыла, сала и яичного белка, варят ее и наносят на изделие. Затем поверхность просушивают, шлифуют, смачивают и сразу же покрывают золотом. I

После просушки изделие нужно полировать агатовым лощилом. I

Если золотят железные вещи, то их поверхность предва­рительно несколько раз окрашивают железным, свинцовым суриком или охрой, растертыми на масле.

При горячем покрытии изделие (после соответствующей обработки) погружают в жидкий металл. Образующийся слой хорошо противостоит окислению металла. При этом нужно выдерживать одно условие — температура плавления вещи должна быть гораздо выше температуры плавления метал­ла — покрытия.

Образовавшийся слой можно шлифовать, оксидировать раз­ными способами. Недостаток металлизации — несколько рых­лая поверхность покрытия, которую приходится пропитывать лаками.

Лаки. Лаки, эмали и краски относятся к неметаллическим покрытиям. Предупреждая коррозию, они декоративно обога­щают изделие.

К положительной стороне их следует отнести простоту нанесения и экономичность. Лак — это растворенная смола. В качестве растворителей сейчас используются ацетон, эфир, спирт, бензол, бензин, скипидар. Наполнителями служат виды смол копаллы, шеллак, даммара, канифоль (виды смол), би­тумы, глифталь, бакелит, виниловые смолы (искусственные), силиконы. При нагреве все они хорошо распускаются в рас­творителях.

Если использовать вместо масла нитросоединения (ацетон, нитролак), получатся эмалевые краски. Их свойство — быстрое высыхание и блестящая, как бы полированная поверх­ность. Окраску удобнее всего производить методом распыле­ния, но для небольших окрашиваемых поверхностей может быть применена и кисть.

Стальные изделия можно покрывать нитроэмалями на ни- троцеллюлозных лаках и бекелитовых смолах.

Алюминиевые сплавы хорошо окрашивать цинковыми бе­лилами на бекелитовых смолах. Хотя медь имеет свои окислы, препятствующие дальнейшему разрушению металла, иногда для сохранения золотистого цвета ее покрывают спиртовым лаком или лаком «цапон».

Химические способы отделки. За исключением золота ее- тественные цвета металлов невыразительны. Между тем с помощью химической обработки им можно придать различные насыщенные цвета и многообразные оттенки. Так, бронза и латунь могут быть густо-коричневыми, серо-зелеными, вишне­во-красными и охристо-зелеными. Черный цвет стали может иметь теплые и холодные оттенки, блестящую и матовую по­верхность.

Оксидирование и патинирование — способы химической от­делки, заключающиеся в образовании химических соединений на поверхности металла — окисей или сернистых соединений. Для лучшего сохранения оксидировок их покрывают бесцвет­ным лаком.

Цветовая гамма оксидированных металлов чрезвычайно об­ширна. Так, алюминий с серной кислотой дает звучный тем­ный тон. Олифа на поверхности нагретого чугуна дает стойкую темно-коричневую пленку. Стальные полированные изделия, погруженные в расплавленную селитру, покрывают темно-си­ним цветом.

Сталь можно обработать и следующим образом. Составить раствор из 700 г каустической соды, 250 г нитрата натрия и 200 г нитрита натрия на один литр воды. Погрузить стальное изделие в раствор и кипятить до полной окраски.

Самый распространенный способ отделки меди и ее спла­вов — обработка серной печенью. Этот состав приготовляется из одной части серы и двух частей поташа, которые сплавляют и помешивают до получения однородного состава. Сплав мо­жет долго храниться. При использовании его растворяют в воде (5—10 г на литр). При подогреве раствора или изделия процесс окисления протекает более интенсивно. Таким же об­разом патинируется и серебро. Может применяться и серни­стый аммоний (20 г на литр).

Обрабатывая латунь в растворе гипосульфита и азотно-кис- лого свинца, можно получить большой подбор цветов — почти всего спектра.

Раствор приготовляют следующим образом. Гипосульфит (130 г) растворяется в 1 л горячей воды. Азотнокислый свинец (35 г) также растворяют в 1 л воды. Затем растворы смеши­вают. Предварительно изделие очищают в азотной кислоте и промывают. После обработки его сразу же покрывают про­зрачным лаком во избежание дальнейшего окисления.

Основные техники художественной обработки металла, ос­вещенные в книге, не исчерпывают всего богатства приемов большой отрасли. Более подробные сведения можно почерп­нуть в предлагаемой специальной литературе.

Необходимо помнить и о соблюдении противопожарных мер, мер безопасности при устройстве специальной мастерской. Помещение должно быть оборудовано вытяжными шкафами.

Особую осторожность следует соблюдать при работах с кислотами, используя прорезиненные фартуки, рукавицы, за щитные очки. Осторожность нужна и при обработке деталей н механических щетках и наждачных кругах, проводить кото­рую нужно только в защитных очках.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: