Представиться системе:

Разделы


Изготовление колец


Гладкие кольца. Самый распространенный вид гладких колец — обручальные кольца. Это единственный вид украшения, который носят, не снимая, поэтому из всех типов обру­чальных колец наиболее устоявшийся — обтекаемое кольцо под названием овальное (имеющее в поперечнике форму сегмента). Типы обручальных колец и их профили приведены на рис.89.

Изготовление всех обручальных колец, вы­полняемых вручную, связано прежде всего с расчетами, которые не зависят от формы и ширины кольца. Исходными данными для расчета являются размер кольца и толщина прокатной заготовки для кольца. Размер коль­ца задается размером пальца и определяется внутренним диаметром кольца. Размеры колец принято считать в пределах от 15,5 до 24,0 через 0,5 мм. Толщина заготовки также огра­ничивается минимальным и максимальным размерами. Минимальная толщина (0,8 мм) может быть у плоских колец, максимальная (3,0мм) — у сегментных.

Исходя из заданных размера и толщины кольца, длина заготовки l (рис.90) определя­ется как длина окружности πD, но наше кольцо имеет толщину, поэтому диаметр принимают средним между внешним и внутрен­ним. Таким образом, формулой расчета дли­ны заготовки будет 3,14Dср. Например, для пальца 18-го размера при толщине кольца, а следовательно и заготовки 1,6 мм длина заго­товки будет равна 61,5 мм.

Решение: внешний диаметр кольца  18-го размера при толщине 1,6 мм равен 21,2 мм.

Средний диаметр—(18,0+21,2) : 2=19,6 мм.

Длина заготовки — 3,14*Dср = 3,14*19,6=61,5 мм.

Итак, 61,5 мм — это чистовая длина заго­товки.

Практически ювелиры рассчитывают дли­ну заготовки по приближенной формуле: 3d+4h, где d — внутренний диаметр (размер) кольца, h — толщина заготовки.

Расчеты по приближенной формуле удоб­ны и занимают меньше времени, но в этом случае необходимо брать соответствующую поправку на неточность расчета. Результат, полученный по приближенной формуле для заготовок толщиной 0,8 мм, будет иметь раз­ницу в 1,8 мм в меньшую сторону. Следова­тельно, к расчетной длине делают припуск, составляющий разницу. При толщине заго­товки 1,0мм разница составит 1,5мм, при толщине 1,5мм—1,0мм, при толщине 2,0мм—0,8мм, при толщине 2,5мм—0,4 мм и при толщине заготовки 3,0мм разницы не будет. Результат расчета, полученный по прибли­женной формуле, при толщине заготовки больше 3 мм, будет иметь разницу в большую сторону. Поскольку расчеты длины заготовки монтировщику приходится производить довольно часто, удобно пользоваться размерами, подсчитанными по формуле 3,14Dср.

Исходный полуфабрикат для изготовления обручального кольца вручную — слиток или пруток. Зная толщину и ширину кольца (сле­довательно, и заготовки), слиток прокатывают в профильных валках квадратного калибра до квадрата, равного ширине кольца. Определяя размеры квадрата, необходимо учитывать уширение заготовки при дальнейшей плоской прокатке. При продольной прокатке квадра­та в плоских валках уширение составляет около 10% от ширины — на вальцах с ручным приводом и от 10 до 50% — на вальцах c электрическим приводом. Процент уширения зависит от величины сжатия валками (опре­деляется разницей между толщиной заготов­ки и расстоянием между валками) и числа проходов. При прокатке за один проход (сле­довательно, при максимальном сжатии) заго­товка дает максимальное уширение. Продоль­ную прокатку заготовки в плоских валках лучше производить с боковыми ограничителя­ми (направляющими), способствующими вы­ходу прямого, неизогнутого проката. Заготов­ку прокатывают до толщины кольца. Если обручальное кольцо должно быть сегментного профиля, то прямоугольную (плоскую) заго­товку выбирают такого размера, чтобы, про­пустив через сегментный калибр профильных валков, получить полное заполнение калибра на один проход (без облоя). Весь процесс прокатки проходит с периодическим отжигом для снятия напряжений, в результате которых мо­гут появиться надрывы, расслоения и другие виды брака.

Определив и отметив на прокате длину за­готовки, ее отрезают с таким расчетом, чтобы около 1 мм оставалось в запасе на запиливание или выравнивание. Запиливают концы грубыми или средними напильниками так, чтобы подготовленные концы находились под прямым углом к стороне проката. В этом случае будущий шов (фуга) будет перпендику­лярен продольной оси кольца. Угол запиливания со стороны продольного профиля заготов­ки при толщине проката до 1,2 мм может быть прямым. При толщине свыше 1,2мм концы запиливают под углом 15—30° к основанию (в сторону загиба). Чем толще прокат и меньше диаметр кольца, тем больше угол запиливания относительно продольного профиля заготовки. После запиливания заготовку сворачивают в кольцо, и концы пол­ностью совмещают (сфуговывают). Гибку мягкой, легкоподдающейся заготовки произ­водят в руках плоскогубцами с медными или закругленными (заваленными) изнутри губ­ками. Трудноподдающуюся гибке заготовку изгибают на ригеле, в желобковых пазах флахайзена или секенайзена. Перемещая загоговку поперек желобка, ударами текстолитового молотка по ригелю изгибают в кольцо всю заготовку, а потом концы ее сфуговывают. Если не удается концы заготовки плотно сфуговать молотком, то фуговку производят, загоняя за­готовку в коническое отверстие проколотки или в сферическую ячейку анки одной, а по­том другой стороной. Фуга должна быть на­столько плотной, чтобы не просвечиваться, иначе в процессе пайки припой может разъ­есть стенки кольца в месте фуги, могут вы­явиться непропаи и поры, при правке кольца на ригеле шов может лопнуть (разорваться) и, наконец, на готовом отполированном коль­це может быть заметной паяная полоса неплотно сфугованного шва. Эти недостатки вле­кут за собой выбраковку и исправление коль­ца, что, в свою очередь, связано с потерей вре­мени, увеличением потерь драгоценного металла и т.д. При фуговке плоских колец, осо­бенно широких, нельзя пользоваться проколоткой и анкой, иначе плоская поверхность кольца образует выпуклость, а концы кольца останутся несфугованными. Фугуют такие кольца молотком в желобковых пазах.

Плотно сфугованное кольцо офлюсовывают целиком или в местах пайки и паяют. Нагревают его равномерно, чтобы не разо­шлась фуга, а припой стараются отрезать в таком количестве, чтобы он полностью запол­нил шов, не растекаясь по поверхности. Спа­янное и охлажденное кольцо отбеливают, про­мывают и просушивают. Оно еще не имеет правильной формы и требует правки. Кольцо осматривают для выявления трещин, непропаев, пор — эти недостатки исправляют перед правкой кольца на ригеле. Ригель представля­ет собой конический стержень, на который насаживают кольцо, и ударами текстолитового молотка по всей поверхности кольца дости­гают полного прилегания внутренней поверхности кольца к утолщенной стороне ригеля. Затем кольцо снимают, надевают на ригель другой стороной и также правят молотком до полного прилегания к ригелю внутренней по­верхности этой стороны. После правки кольцо должно иметь форму окружности. Если боко­вые стороны кольца имеют неровности или искажения, кольцо правят с боков на правочной плите при помощи бойка или пунзела.

Убедившись, что внутренняя поверхность кольца повсеместно прилегает к ригелю, про­веряют размер кольца и, если он соответству­ет заданному, приступают к дальнейшей об­работке — опиливанию. Проводят опиливание в определенной последовательности. Полу­круглым напильником или разновыпуклым надфилем опиливают внутреннюю поверх­ность кольца, выравнивая раковины, забоины, царапины и т.д. (насечку напильника или надфиля выбирают в зависимости от состоя­ния поверхности). Боковые стороны опилива­ют широким трехгранным напильником, со­блюдая размеры кольца по ширине. Наруж­ную поверхность кольца опиливают трехгран­ным напильником в несколько приемов, сле­дя за тем, чтобы на поверхности не осталось «гранений», а боковые стороны образовали ровный поясок окружности.

После выравнивания поверхности опиливанием кольцо подвергают шабрению, которое осуществляется в той же последовательности, что и опиливание. При шабрении фаску внутреннего ребра, образованного боковой сторо­ной и внутренней поверхностью, снимают. Эта операция обязательна, так как ребро не толь­ко будет раздражать палец, но и увеличит потери драгоценного металла при полировке кольца. Отшаброванное кольцо поступает в полировку, и на этом процесс изготовления кольца считается законченным.

Для серийного изготовления обручальных колец слиток или несколько слитков прокаты­вают в вальцах, повторяя все проходы с каж­дым слитком, а затем лентой. В конечном итоге получают ленты необходимого профиля. Отожженную ленту циркулем размечают на отрезки, равные заготовкам на кольца. Даль­ше ленту навивают на цилиндрический ригель диаметром немногим меньше размера кольца. С одного конца ригель имеет радиально рас­положенный паз для захвата заготовки, с дру­гого — ключ для насадки ручки вращения. Ленту пропускают через деревянные губки, зажатые в тиски, туго навивая ее на ригель плотной спиралью. Закончив навивку, спи­раль снимают с ригеля и отрезают каждый виток по разметке. Концы каждого витка за­пиливают и совмещают — сфуговывают. Дальнейшие операции проходят в той же по­следовательности, что и при штучном изготовлении, но каждую операцию проводят со все­ми кольцами. Для пайки кольца офлюсовывают одновременно и раскладывают на леткале так, чтобы фуга у всех колец была поднята и направлена в одну сторону (на ювелира). Та­ким образом во время пайки одного кольца сразу прогревается и следующее, что ускоря­ет процесс пайки. Отбеливание, промывку и сушку всей партии колец также производят одновременно. Все остальные операции раз­биваются на более мелкие. Опиливание пар­тии колец, например, проходит так: сначала опиливают внутреннюю поверхность всех колец, потом все кольца опиливают с боков и т.д. Такая пооперационная разбивка дает возможность выполнять каждую операцию ус­коренно, сокращая рабочее время на выпуск продукции.

Наиболее прогрессивный метод изготовления обручальных колец — станочный, обеспе­чивающий массовый выпуск продукция. Для изготовления обручальных колец применяют давильный станок, представляющий собой переоборудованный токарный станок. Враща­ющаяся бобина станка имеет патрон для за­жима хвостовика сменных ригелей, на кото­рых происходит выдавливание кольца. Набор ригелей обеспечивает размерность от 8 до 24 мм в диаметре. Обкатка и вытяжка (вы­давливание) колец по ригелю происходят при помощи ролика, который устанавливается на месте резца. Ролик представляет собой вращающийся стальной диск, на торцевой по­верхности которого по всей окружности име­ется желобок нужного профиля и ширины.

Заготовкой для выдавливания обручальных колец служат шайбы, вес и размеры которых зависят от профиля и ширины колец. Шайбу надевают на ригель, который приводится во вращение включением станка, и роликом при­жимают шайбу к ригелю. Давление ролика на шайбу обеспечивает вытяжку шайбы в кольцо и форму кольца по форме желобка ро­лика. По мере усиления поджатия роликом увеличивается размер кольца, вследствие че­го кольцо перемещается в сторону утолщения ригеля. Вытяжку колец больших размеров производят с промежуточным отжигом на ри­гелях соответствующих размеров. Для прекращения изготовления колец определенного раз­мера на ригель надевают ограничительное кольцо, которое ограничивает движение обру­чального кольца вверх (в сторону утолще­ния) по ригелю.

Поверхность выдавленных из шайбы колец не годна для полировки, поэтому ее шабруют на станке специально заточенным шабером, снимая внутреннюю фаску. При шабрении ко­лец на давильном станке образуются отходы драгоценных металлов (в виде стружки). В связи с этим оборудование станка предусматривает ограждения и отходосборники в виде кожаного фартука или плотно прилега­ющих пластиковых коробов, в которые соби­рают стружку, обметая щеткой детали стан­ка, приспособления и инструмент, находящи­еся в пределах ограждения. Затем стружку выметают в банку для отходов.

Кольца с верхушками. Отличительной деталью колец от других видов изделий является шинка. Фактически это кольцо, т.е. ободок, который служит основой кольца и надевается на палец. Если шинка имеет по всей окружности одно и то же сечение, то независимо от формы ее можно считать простой. Если же сечение шинки изменяется по ширине, толщине или форме, шинку считают сложной.

Технология изготовления простых шинок мало чем отличается от изготовления обру­чальных колец вручную. Заготовкой для шинок служит пруток или калиброванный про­кат нужного профиля. Ширина шинки опре­деляется по образцу и может зависеть от величины камня или верхушки. Длина заго­товки для шинки рассчитывается по той же формуле, что и длина заготовки для обручаль­ного кольца, но от полученного результата вычитается расстояние, которое займет на шинке каст или верхушка. Для круглых кас­тов это будет внешний диаметр нижнего осно­вании каста, для кастов других форм и вер­хушки — ширина нижнего основания каста или верхушки. Толщина заготовки для шинки зависит от формы ее сечения, высоты ранта, к которому будет припаиваться шинка, и пла­нируемого веса кольца. Для плоских шинок толщина заготовки может быть 0,8—1,5мм, для шинок сегментного профиля (овальных) — 1,2—2,5 мм.

Заготовку для шинки нужной длины (с учетом каста или верхушки) запиливают с концов, сворачивают в кольцо, правят на ри­геле и опиливают. Затем отожженное кольцо (шинку) разрезают по фуге и разводят (увеличивают в размере) текстолитовым молот­ком на ригеле на расстояние каста (или вер­хушки). Часто используют шинки с раздвоен­ными концами. Для этого у разведенной на ригеле шинки лобзиком прорезают концы вдоль по середине. Длина разреза выбирает­ся индивидуально для каждого образца. Каж­дый из разрезанных концов разводят под не­обходимым углом, следя за тем, чтобы угол «усов» на обоих концах шинки был одинаков.

Схему изготовления сложных шинок удоб­нее рассмотреть на наиболее распространен­ных шинках переменного сечения, так назы­ваемых «кованых» (рис.92). В готовом виде эти шинки имеют утолщение к касту, их на­ружная поверхность (сверху) может быть различной — плоской, овальной, треугольной, резной и т.д. Изготовляя такие шинки (рис.93), исходят прежде всего из размера самого толстого участка шинки, который дик­туется заданием или типом и величиной кас­та. Толстый участок шинки может быть от 2,5 до 5мм, поэтому и заготовка берется в прутке (проволоке) круглого, а чаще квад­ратного сечения сечением или стороной от 3,0 до 5,5мм. Для расчета длины заготовки тол­щину шинки принимают средней между са­мым толстым и самым тонким участками. Са­мый тонкий участок шинки — от 1,0 до 2,5мм по толщине — находится против каста (внизу).

По формуле расчета длины заготовки для обручального кольца определяют длину про­филированной заготовки (переменного сече­ния) на будущую шинку. Но пока заготовка постоянного сечения, длину ее берут немного меньше половины расчетной длины и отвальцовывают концы заготовки в профильных валках квадратного калибра. Отвальцовывая концы заготовки, постоянно следят за тем, чтобы середина ее оставалась невальцованной и грани концов не перекручивались. Заготов­ка вальцуется до расчетной длины, а толщина концов должна быть немного больше за­данной. Концы заготовки запаивают для фу­говки, затем заготовку сгибают в кольцо и пропаивают по фуге. Гибку производят ригелем в желобах или в специальном приспособлении таким образом, чтобы утолщенная часть шинки имела изгиб радиусом, соответ­ствующим размеру кольца. После пайки шин­ка правится на ригеле до образования круг­лого внутреннего отверстия. С боков шинку правят на плоскости правкой с плоским бой­ком. Затем ее опиливают до получения заданной формы сечения. Опиленную и отожжен­ную заготовку распиливают лобзиком посере­дине утолщенного участка и разводят на ри­геле до размера каста или верхушки.

Простые и сложные шинки для серийного выпуска колец изготовляют более производи­тельными способами: навивкой ленточной за­готовки, штамповкой и литьем.

Навивкой делают простые шинки постоян­ного сечения. Для этого ленту определенной формы сечения, ширины и толщины навива­ют в виде пружины на цилиндрический ри­гель нужного размера. Длина ленты (заготов­ки) зависит от количества и размера шинок. Разрезанная вдоль пружина дает возможность получить необходимое количество шинок од­ного размера.

Штамповкой получают шинки переменного сечения — кованые в виде согнутого в полу­кольцо полуфабриката постоянного размера. Задача ювелира заключается в дальнейшей доработке шинки — подгонке размера до нуж­ного, фуговке, пайке, правке и обработке шинки.

Литье позволяет получить шинки любой сложности почти в готовом виде. Обработка производится с целью удаления литника и при необходимости изменения размеров шин­ки и исправления дефектов в результате от­ливки.

Все способы серийного производства шинок дают возможность значительно повысить производительность труда ювелиров, сохранить потери драгоценных металлов и облегчить труд рабочего.

Окончательной сборкой кольца считается сборка каста или верхушки с шинкой. Для точной припасовки деталей на гладких кас­тах любой формы с двух противоположных сторон над основанием надфилем запиливают небольшие плоские площадочки — всечки (рис.94). Нижняя часть всечки заканчивает­ся ступенькой, которая должна удерживать шинку от соскальзывания. Размеры всечки зависят от размеров опорной площадки шин­ки. Одна из всечек на касте должна находить­ся на фуге, чтобы при пайке предотвратить расхождение шва. Концы шинки запиливают так, чтобы опорные площадки ее были под тем же углом, что и всечки на касте. Припа­сованную к касту шинку собирают с ним (разведенная шинка слегка пружинит, и вставленный между ее концами каст держит­ся за счет ступенек) и, если опорные пло­щадки не имеют зазоров, припаивают. В про­цессе пайки кольцо прогревают равномерно, чтобы от одностороннего нагрева не переко­сило шинку. Аналогично всекаются ажурные касты: площадки запиливают на ранте, шин­ку припаивают так, чтобы не загораживать ажурного пояска каста.

Для припасовки крапановых кастов рант всекают против крапанов, а опорные площад­ки заостряют кверху (к крапану). Шинку припаивают одновременно и к ранту, и к крапановой части, связывая их. Однако не всег­да шинку припасовывают к верхушке с ран­том при помощи всечки на ранте. Если высо­та ранта не позволяет сделать всечку, то кон­цы шинки запиливают в виде шипа. Шип вхо­дит между рантом и верхушкой под таким углом, чтобы опорные площадки шинки плот­но прилегали к ранту и верхушке. Плотно пригнанную шинку припаивают, соединяя рант с верхушкой.

К верхушке с дикелем опорные площадки шинки запиливают по форме дикеля, чтобы обеспечить плотное прилегание опорной пло­щадки по всей высоте дикеля и верхушки.

Во всех случаях шинку припасовывают, соблюдая нижний и верхний пределы совме­щения шинки с кастом или верхушкой. По условию совмещения нижнее основание кас­та или верхушки должно находиться на од­ном уровне с нижним основанием опорной площадки шинки. Верхний же предел для каждого каста или верхушки различен. Для глухого гладкого каста, например, шинка мо­жет доходить до условно отмеченного закре­почного пояска; для глухого ажурного кас­та — до ажурного, а иногда до закрепочного пояска; для крапанового — до середины крапана; для верхушек — почти до поверхности верхушки.

Кроме колец, состоящих из двух основных частей: верхней (каста или верхушки с ран­том или дикелем) и нижней (шинки), суще­ствуют образцы, имеющие накладки. Наклад­ки припаиваются с двух сторон, соединяя шинку с верхней частью каста или верхушки, и имеют конструктивное и декоративное зна­чение. Различные по форме накладки, глад­кие или фасонные, с камнями или без них, удачно дополняют кольцо, придавая массивность легкому кольцу, обеспечивая плавный переход от каста или верхушки к шинке или художественность исполнения. Накладки вы­полняют отдельно в соответствии с размерами кольца, а припаивают после правки кольца на ригеле. В основном накладки делают в сочетании с простыми шинками, когда шинка припаивается к ранту каста или верхушки, а накладка соединяет шинку с верхней ча­стью каста или верхушки, тем самым обеспечивая жесткость конструкции и плавный пе­реход шинки в каст. В ряде случаев наклад­ки впаивают и в кованые шинки с целью ук­рашения кольца накладками из другого по цвету металла для посадки в них камней.

Собранное кольцо правят на ригеле, что­бы отверстие для пальца было круглым. Но перед правкой нижнее основание каста запи­ливают по ригелю, т.е. делают сегментный вырез, соответствующий размеру кольца. Из­нутри каст опиливают заподлицо с шинкой до тех пор, пока место спайки каста с шинкой станет невидимым. Так поступают во всех случаях, когда каст или верхушка не имеет подогнанного по ригелю ранта. В кольцах с изогнутым (подогнанным) рантом моста спайки заправляют изнутри и только после этого правят на ригеле. Кольцо правят до полного прилегания внутренней его поверх­ности к ригелю, без особых усилий, чтобы не растянуть каст вдоль шинки и не изменить его формы.

Если кольца — с накладками, то их при­пасовывают после правки кольца. Накладки могут быть накладные и вставные. Наклад­ные припаивают одним концом к верху шин­ки, а другим к стенке каста. Вставные одним концом врезаются в шинку на толщину на­кладки, другим — опираются на стенку каста и припаиваются. Такие накладки являются как бы продолжением шинки.

Далее изделие подвергается чистовому опиливанию изнутри и снаружи, при этом особое внимание обращается на заправку припоя в местах соединений. При шабрении соблюдают ту же последовательность, что и при опиливании, т.е. сначала шабрят все из­делие изнутри, затем шинку снаружи и каст. Шабером, кроме того, снимают фаски внутри каста (нижнего основания) и внутри кольца. Если при шабрении кольца выявляются поры и непропаи, то их устраняют пайкой, после чего кольцо заправляют заново.

 

 

Источник: В.И. Марченков «Ювелирное дело», Москва, 1975г.


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.