Приемы художественной обработки металлов.

Чеканка – способ обработки металлов давлением, при котором на заготовку наносят неглубокий рельеф путем сильного нажатия инструментов, имеющим выступы. Чеканку, или выколотку, обычно производят на листовом материале в холодном или разогретом состоянии. Чеканка может представлять плоскорельефное, рельефное и объемное изображение. Чеканить можно в основном двумя способами: выколачивать на готовой матрице и на смоляных резиновых, свинцовых или деревянных подушках киянкой или круглым молотом. Помимо молотка выколачивают пуансонами и чеканами в виде металлических стержне с различными концами (боями). Разновидностью пуансонной чеканки является канфарение - выколачивание зернистой фактуры на поверхности металла. Чеканку используют и как чистую отделку изделий художественного литья.

Гравирование – нанесение на поверхность твердых материалов рисунков, узоров и т. д. режущими инструментами; выполняется специальным инструментом – штихелем. Техническими приемами резьбы по металлу могут быть выполнение рисунка контурной или штриховой линией различной ширины и глубины или гравировка с выбиранием участков поверхности, т. е. удаление фона около изображения.

Инкрустация или насечка – набор орнамента из золота, серебра, бронзы, меди, олова или другого металла на поверхности дерева, кости, рога, янтаря, перламутра или украшения на металлических изделиях, изготовленных из других металлов. При выполнении насечки рисунок наносят на поверхность изделия, согласно рисунку выбирают штихелями углубления, изготавливают инкрустационные детали и заправляют их на место.

Скань получается от скручивания тонких проволок, нитей, образующих так называемую веревочку. Сканью называют и гладкую проволочку, уплощенную посредством вальцовки. Скань изготовляют из серебра, меди, реже применяют золото. Отдельные детали сканого украшения соединяют друг с другом пайкой. Работы, в которых скань в виде ажурного узора или накладкой детали набрана на основу металла, называются филигранными.

Эмаль (финифть) – прочное стеклообразное покрытие, бывает различных цветов. Покрытие наносят на поверхность металла в холодном или горячем виде. Холодные эмали нанося кистью или распылителем и дают им просохнуть. Горячие эмали в виде пасты наносят шпателем, после просушивания подвергают обжигу, после этого эмаль приобретает твердую блестящую поверхность. Эмали различаются и по светопроницаемости; они могут быть прозрачными, полупрозрачные и глухие.

Выемчатая эмаль – заполнение углублений, выемок, выполненных тем или иным способом на металлической поверхности пластины, растолченной в порошок и смешанной с водой эмалью. После обжига затвердевшую поверхность эмали подтачивают и шлифуют в уровень с металлом. Эмаль по скани – заполнение внутренних ячеек орнаментов, образованных сканью, заполняют эмалевой массой разного цвета. После обжига твердая и гладкая поверхность эмали образуем цветной узор с рельефным контуром из скани.

Перегородчатая эмаль – на тонкой золотой пластине со слегка загнутыми краями припаивают тончайшие металлические перегородки, а затем участки, образующие контур изображения, заполняют эмалевой массой. После обжига и тщательного шлифования пластины получается цветное изображение, ограниченное узкими полосками золотых перегородок, находящимися в одной плоскости с эмалевой поверхностью.

Ажурная (оконная) эмаль – лобзиком выпиливают ажур из металла, шабером зачищают пропиленные места и делают набор сканного ажура. Промежутки, ячейки между перегородками заполняют слабо окрашенной прозрачной эмалью. Прозрачной эмалью покрывают и гравированные на металле изображения. после обжига эмаль образует прозрачную красочную пленку.

Эмаль по высокому чеканному рельефу – для закрепления эмали на чеканную поверхность металла наносят мелкую гравировку, после чего ее покрывают эмалью и обжигают.

Роспись по эмали – выполняют по глухой эмали розового цвета. Для росписи портретов, сюжетных композиций и различных орнаментов применяют живописную эмаль или керамические красители, смешивая краски со скипидаром или лавандовым маслом. Роспись закрепляется при повторном обжиге, положенные краски сливаются с грунтом, образуя красочное изображение.

Чернь – на гравированную поверхность серебряной пластины наносят или наплавляют черненный сплав, состоящий из сернистого соединения серебра, меди, свинца и др. Наносят его в размельченном виде, а затем подвергают обжигу. Расплавившись, чернь прочно заполняет все углубления.

Литье – для художественного литья используют чугун, бронзу, алюминиевые и цинковые сплавы, для ювелирных работ – серебро и золото. Целые изделия или детали формуют различными способами: отливкой изделий в одностороннюю или двустороннюю песчаную форму с применением опок, заполняемых формовочной смесью; при сложных по форме моделям используют цельные песчаные формы. В этом же случае применяют способ кусковой формовки, т. е. получения литейной формы из нескольких составных частей. Для образования пустотелых отливок в разъемную форму вкладывают песчаные болванки или используют способ литья на так называемый «выплеск», когда жидкий металл расплескивается по стенкам формы. В ювелирных работах практикуют литье под давлением.

Штамповка (штампование) – обработка металла давлением в результате пластической деформации заготовки в штампе (инструмент для обработки штамповании). Посредством штамповки выбирают плоские заготовки листового металла, выгибают или вытягивают объемные детали, формы, осуществляют теснение рельефных изображений.

Давильные работы используют при вытягивании пустотелых объемных изделий концентрической формы на вращающейся болванке. Болванку (цельную или разъемную), имеющую форму будущего изделия, закрепляют в патроне токарно-давительного станка, металлическую заготовку устанавливают между внешним торцом болванки и задней бабкой станка. Вращая шпиндель, мастер стальным стержнем с овальным наконечником крепко прижимает заготовку к болванке, придавая изделию необходимую форму.

Накатка – этим способом наносят изображение или нужную фактуру на изделие, имеющее концентрическую форму. Стальное колесико, на поверхности которого выгравирован рисунок, соприкасаясь с заготовкой, закрепленной в патроне токарного станка, при вращении оставляет след в виде рельефного рисунка.

Ковка представляет собой такой вид работы, при котором путем нагрева и размягчения металлу придается желаемая форма. Ковку делят на следующие операции: вытягивание, укорачивание, расплющивание, загибание (гнутье) и закручивание. При изготовлении сложных изделий применяют пресс-формы.

Травление служит для снятия поверстного слоя металла посредством химической обработки (кислотами и щелочами), для удаления окалины, обезжиривания изделий перед пайкой и нанесением гальванопокрытий. Способом глубокого травления можно выполнить различные плоскорельефные изображения.

Гальванопластика – изготовление художественных изделий из серебра, цинка и чистой меди электролитическим способом. В раствор электролита помещают гипсовые, графитовые или восковые формы, и под действием электрического тока происходит наращивание металла.

Монтировка – сборка металлических художественных изделий из отдельных деталей. При сборке деталей используют пайку, сварку, обжим на токарном станке, закатку и т. п.

При соединении камня с металлом в ювелирных изделиях применяют крепление: путем обжига краев гладкого ободка металла; посредством остроконечных зубчиков, захватывающих боковые скосы камня; заусенцами, при этом края металла обрабатывают штихелем, с помощью клея.

Отделка изделий – предмет полируют, покрывают тонким слоем более стойкого металла. Металлические изделия золотят, серебрят, хромируют, меднят, никелируют. В декоративных целях химическим способом можно образовать на поверхности металла стойкие и приятные на вид пленки различного цветового оттенка.

Понятие о видах деформации.

Пластическая деформация – это изменение размера и формы изделия под влиянием внешних напряжений, которое сохраняется после снятия внешней нагрузки.

Под влиянием внешних усилий любое изделие может деформироваться. Если величина приложенных напряжений невелика, то после снятия нагрузки размер и форма изделия возвращаются к исходному состоянию. Такая деформация считается упругой. С увеличением нагрузки происходит пластическая деформация. При этом размер и форма изделия, которую оно приобрело в результате приложения нагрузки, сохраняется после ее снятия. Такая деформация является пластической. Последняя стадия деформации – разрушение изделия.

Величина напряжений, которые может выдержать данное изделие без деформации и разрушения, зависит от механических свойств того материала, из которого оно изготовлено. Стандартным способом определения механических характеристик (ГОСТ 1497-73) является испытания на растяжение цилиндрических образцов, кривая охлаждения, т. е. зависимость длины образца от приложенной силы. Основные характеристики прочности материала – предел текучести σ_0,2, предел упругости σ_упр., предел прочности σ_в.

Предел текучести – условный предел текучести – напряжение, вызывающее в материале осадочную деформацию 0,2%.

Предел упругости – максимальное напряжение, при снятии которого величина остаточной деформации не превышает тысячных долей процента. Предел прочности – временное сопротивление разрыву – максимальное напряжение, выдерживаемое образцом.

При выборе материала для изготовления ювелирных изделий эти характеристики играют немаловажную роль. Высокий предел упругости и текучести обеспечивает неизменность формы и размера изделия при воздействии на нее различных нагрузок. Высокий предел прочности сохраняет само изделие как единое целое.

Одной из важных характеристик механических свойств материала является его твердость. Твердость – это способность материала сопротивляться пластической деформации при внедрении в него более твердого тела. Чем выше твердость материала, тем он лучше полируется до зеркально-гладкой поверхности, меньше царапается в процессе эксплуатации, сохраняя внешний вид неизмененным. Высокая твердость обеспечивает обычно и высокую износостойкость.