Представиться системе:

Разделы


ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ ВОСКОВЫМ МОДЕЛЯМ


ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ ВОСКОВЫМ МОДЕЛЯМ

     Этот метод использовался и был описан Челлини и состоит в наполнении расплавленным металлом пустот, оставленных выплавленной восковой моделью. Метод был известен не только грекам или китайцам 2 тысячи лет назад, но и так же народам населяющим Африку и Америку. Это доказывает, что человеческий разум может добиться одного и того же результата в разных уголках земли. За многие века способ не претерпел больших изменений, улучшены только используемые материалы. Наиболее крупные изменения произошли в этом веке, этому способствовали ювелиры и зубные протезисты.

    Процесс литья передавался из поколения в поколение без особых изменений до тех пор, пока протезисты не начали применять данный метод для своих целей. Искусственный зуб сначала изготавливался из воска, затем сжатым воздухом или центрифугой производилось наполнение пустот драгоценным металлом.

    При массовом выпуске продукции обычно изготавливается серия изделий, и восковые модели должны воспроизводить образец в большом количестве. Тридцать лет назад появились резиновые штампы. Наибольшее применение получила вулканизация каучука, открытая химиками в середине прошлого века (1839 г.). Вулканизированная резина сохраняет свою эластичность в интервале температур от -20° до 120° C, теряет липкость и почти непроницаема для воды, хорошо выдерживает воздействие кислот, щелочей и воздуха. Благодаря этому удалось значительно снизить стоимость изготовления ювелирного изделия и намного увеличить сбыт.

  

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ

Производственный цикл требует выполнения различных операций и состоит в:

1.

Творческом анализе: разработка проекта в зависимости от анализа затрат и производственной типологии. Эта фаза относится к деятельности дизайнера.


2.

Изготовлении опытного образца и трехмерной проверки проекта. Эту работу выполняет специалист по изготовлению моделей. Прототип может быть изготовлен из гипса, воска, смолы и металла.


3.

Производственном процессе в соответствии с выбранной технологией.


4.

Сборке и финишной обработке.

 

ТВОРЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

    На этом этапе очень важно взаимодействие заказчика и создателя модели. Чем точнее и яснее заказ, тем точнее конечный проект предлагаемый дизайнером. В момент начала поступления заказа должно быть согласованы:

1.

вид воспроизводимых изделия и тематика,


2.

используемые материалы,


3.

конечная продажная стоимость изделия (в зависимости от уровня - низкая, средняя, высокая),


4.

технология производства,


5.

общий стиль заказчика.

    В результате даже отдельные детали становятся важными элементами, в которых должны сойтись творчество, стилистические поиски, производственный процесс и требования коммерции. Дизайнер должен прекрасно разбираться в геммологии, металлургии, моделировании, создании прототипов, цветах, рисунке и геометрии.

 

СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ

    Проектировщик модели должен быть не только художником, знающим требования моды и рынка, но и знать физические процессы, которым будет подвергнуто его творение. Основными процессами и факторами являются:

1.

уменьшение размеров модели в резиновых матрицах, затем в воске и расплавленном изделии;


2.

различные толщины изделия и осложнения, которые появляются во время застывания;


3.

расположение литьевых каналов, обеспечивающих обработку изделия, не затрагивая его рисунка, и создающих возможность удовлетворительной подачи металла;


4.

возможность проведения финишной обработки.

    Если изготавливаются художественные изделия, финишная обработка ведется вручную, если изделия предназначены для широкой продажи, обработка производится при помощи механических средств с минимальным использованием ручного труда. Оставим свободу для выбора метода создания модели, это может быть репродукция ранее сделанных изделий или обработка специальных восковых моделей, после получения которых производится исходное литье, обрабатываемое в дальнейшем. Модель является первым важным аргументом, так как выплавленное изделие будет иметь ее вид и, если модель не имеет дефектов и хорошо отполирована, изделие не потребует дальнейшей глубокой и дорогостоящей механической обработки и можно избежать соответствующих потерь металла.  

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА

    Производственный цикл начинает модельер и создаваемый им опытный образец. Большая часть конечного результата зависит от изготовления модели. Модельер проводит трехмерную проверку проекта ускоренными методами - при помощи воска, гипса, смолы, либо классическим способом - в металле. Обычно модельер использует один из этих методов, так для различных материалов и видов обработки применяется различная техника работы и, прежде всего, сильно отличающаяся по виду техника ручной работы.

    Кроме проблем связанных непосредственно с моделированием, специалист по изготовлению моделей должен учитывать технологию и законы физики, которым подвергается опытный образец:

1.

этапы обработки требуют применения различных материалов (имеющих различные коэффициенты термического расширения и сжатия) таких, как вулканизированная резина, кристобалит, воск и металл, которые переходят из жидкого в твердое состояние, неизбежно уменьшая размеры конечного изделия;


2.

для избежания пористости металла опытный образец должен иметь непрерывную толщину, никакой декоративный или структурный элемент не должен преграждать путь металлу, и иметь перпендикулярные выступы. В модели должны использоваться литьевые каналы, соответствующие ее размеру.

    Если модельер при создании опытного образца учтет эти требования, изделие будет иметь прекрасную гладкую поверхность без пористости, будет обеспечено полное наполнение всех частей модели и, наконец, отсутствие подкорковой пористости и сохранение механических свойств металла.

  

МОДЕЛИ ИЗ ГИПСА

Этот метод используется при создании прототипов c низким и высоким рельефом без острых углов.

Рассмотрим выполняемые операции:

1.

Моделирование из пластилина, проверка проекта и определение объемов;


2.

Первая гипсовая модель (негатив). Плотность материала позволяет выявить мелкие детали и отшлифовать гладкие части;


3.

Вторая гипсовая модель (низкий рельеф). Две формы составляют матрицу, которая состоит из верхнего и нижнего профиля. Необходимо еще раз провести детальную обработку (напильником, наждачной бумагой) и сделать опорные поверхности абсолютно гладкими. Матрица, состоящая из двух частей, должна абсолютно совпадать;


4.

Создание отпечатка. Между формами расположить нагретый лист воска. Большее или меньшее сжатие определяют толщину отпечатка.

    Таким образом, изготавливается опытный образец из воска, по которому делается литье В дальнейшем литье обрабатывается и штампуется в резине.

    Данный метод позволяет изготовить модели с мелкими деталями, имеющие малую толщину и с трудом получаемые в металле.

  

МОДЕЛИ ИЗ СМОЛ

     Основы техники изготовления моделей были заложены в области зубного протезирования.

     Создание негатива из альгинатов. Порошок, катализатором которого является вода, затвердевает за пять минут, в разбавленном состоянии является исключительно податливым и мягким и обрабатывается штихелем только для удаления наплывов.

    Необходимо сразу же переходить к следующему этапу, так как после испарения воды смесь уменьшается в объеме и становится твердой и непригодной для использования.

     В форму из альгината отливается смола, которая образует позитивный отпечаток. Обрабатывать смолу можно только после затвердевания. Глянцевые части могут быть тщательно отполированы. Смола обрабатывается напильником, фрезой и т.д. Если толщина изделия слишком большая, его можно облегчить, сделав полым.

     К готовому образцу прикрепляется литьевой канал и производится штамповка в вулканизированной резине. Преимущества данного метода состоят исключительно в качестве материала - прочного, но легко обрабатываемого и в непосредственном изготовлении матрицы без этапов промежуточного литья.

 

МОДЕЛИ ИЗ МЕТАЛЛА

    Опытный образец изготавливается целиком вручную, в соответствии с традиционной ювелирной техникой.

     Обычно в целях экономии модель изготавливается из неблагородных металлов (латунь, альпака) или из серебра. Начиная с пластины, обрабатываемой различными способами и полуфабрикатов, изделию постепенно придается требуемая форма и гладкость.

     После изготовления к модели прикрепляется литьевой канал. Модель проходит полировку и гальванику.

     Модель, будучи изготовленной из неблагородных металлов, окисляется под воздействием нагретой резины при проведении вулканизации, и на поверхности модели возникает пленка. Гальваническое покрытие золочением или серебрением и родированием защищает металл.

 

ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОСКОВЫХ МОДЕЛЕЙ 

 

     Первый этап - изготовление восковых копий начинается с изготовлении оттиска, например, металлической модели в резине, которая затем вулканизируется.

     Вулканизатор должен обеспечивать нагрев и сжатие резины находящейся в опоке. Традиционные вулканизаторы имеют винтовое сжатие, современные - гидравлическое. Нагрев обеспечивается при помощи электрических сопротивлений, расположенных так, что между ними находится опока. Опока обычно изготавливается из алюминия (металл с отличными теплопроводными качествами) и имеет круглую или квадратную форму. Внутрь опоки помещается резина. Размеры опоки выбираются в соответствием с размером изделия.

    Вулканизированная резина разрезается. Из всех операций резка форм является наиболее сложной. Очень трудно установить правила, которым необходимо следовать. Острым ножом резинка режется так, чтобы ее было удобно открывать, вынимать восковую модель, чистить и закрывать снова.

    В резиновую форму, точнее в специально оставленное отверстие, подается расплавленный воск, который заполняет пустоты и затвердевает. Инжектор используемый для этой цели обычно имеет контроль температуры воска, наиболее дорогие модели обеспечивают отслеживание всех параметров - температуры, давления, расхода, обеспечивая максимально равномерное заполнение оставленных пустот.

     Инжектор позволяет изготовить восковые модели, впрочем, если не хватает терпения или фантазии, а может и время поджимает, их можно купить в готовом виде. Продаются восковки (так называются восковые модели) поштучно и из-за хрупкости могут перевозиться только после тщательной упаковки.

 Отдельные восковки собираются в елочку, напаиваются специальным паяльником с регулируемой температурой на центральный "ствол". Елочка устанавливается на резиновую подставку.

 

ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОВЫХ ФОРМ 

На елочку установленную на резиновую подставку сверху одевается металлическая, а еще лучше из нержавейки, опока.

    Сухая формовочная масса, которую часто называют "гипс", засыпается в воду, налитую в верхнюю часть установки для перемешивания и вакуумирования. Формовочная масса заливается в опоку с елочкой, применение вибратора благоприятствует лучшему проникновению и распределению смеси. Масса заливается до полного закрытия модели, что препятствует попаданию воздуха. Цилиндр помещается в вакуум при одновременном воздействии вибрации. Создаваемая в гипсе вибрация и одновременное разряжение (вакуум) заставляют жидкую формовочную смесь "кипеть" от выходящего воздуха и предотвращают появление пузырьков на поверхности воска.
Сушка массы и отвердевание производятся на воздухе.

     Воск из опок должен удален, самый простой процесс - это его нагрев и плавление. При нагреве до 100 градусов воск вытекает почти полностью. В качестве "теплоносителя" для нагрева можно использовать, например, пар.

 

ПРОЦЕСС ЛИТЬЯ В ГИПСОВЫЕ ФОРМЫ

    Именно благодаря этому процессу метод литья носит название - литье в выплавляемые восковые модели.

     В связи с тем, что весь воск не может вытечь из-за рельефа формы или из-за его слишком тонкого слоя оставшегося и прилипшего к гипсу, необходимо увеличить температуру, чтобы полностью выжечь воск и разложить углеродистые остатки. Температура доводится до 750 градусов, при этой же температуре цилиндр отжигается.
     Нагревать опоки рекомендуется в электрической печи, которая удобна в эксплуатации и имеет возможность регулировки времени отжига и температуры.

     Расплав металлов готовится при помощи традиционных методов. При этом используются сплавы с наиболее пригодными механическими и температурными характеристиками. В зависимости от собственных финансовых возможностей ювелир выбирает оборудование для плавления металлов - печь с газовым, электрическим или индукционным нагревом.
     Существует несколько вариантов проведения литья расплавленного металла - центрифужное литье, вакуумное литье и комбинированное литье с использованием центрифуги и вакуума. При этом очень важно не допустить окисления металла и его быстрого остывания. Сплав должен заполнить все каналы, оставленные выплавленным воском в отожженной формовочной смеси.

    После проведения литья необходимо отделить отлитые изделия от материала формовочной массы. Эта операция производится после полного охлаждения металла. Простой и функциональной системой для удаления остатков гипса является использование водоструйного аппарата, очищающего елочку при помощи воды, которая подается под большим давлением (6-9 атмосфер).
     Изделия снимаются с елочки специальными или обычными кусачками.

     Очищенная елочка опускается в раствор серной кислоты для проведения отбела и затем споласкивается под проточной водой. Отбел не только удаляет окислы, но и остатки гипса.

    Полировка заглаживает видимые дефекты.

     Магнитная галтовка придает блеск и прочность. Под воздействием магнитных полей металлический наполнитель уплотняет поверхность и делает ее отражательные свойства более высокими.


Информация представлена на сайте исключительно для ознакомления.
Организаторы сайта не несут ответственности за последствия использования данных, указанных на сайте. Авторские права на статьи принадлежат их авторам. Мнения авторов статей необязательно совпадают с мнением и точкой зрения организаторов сайта.