«ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ на тему: Проект серебряного перстня в стиле Ар-Деко по специальности: 100101.65 Сервис Боковенко Студент Игорь Дмитриевич д.п.н., профессор Руководитель Пашковская Татьяна Ивановна Москва 2014 г. ...»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТУРИЗМА И СЕРВИСА»

Факультет сервиса

Кафедра сервиса

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: Проект серебряного перстня в стиле Ар-Деко по специальности: 100101.65 Сервис Боковенко Студент Игорь Дмитриевич д.п.н., профессор Руководитель Пашковская Татьяна Ивановна Москва 2014 г.

РЕФЕРАТ

Боковенко Игорь Дмитриевич. Проект серебряного перстня в стиле Ар-Деко. Расчетнопояснительная записка, 56 с., в том числе 66 илл., 10 листов графической части формата А (приложение). – М.: РГУТиС, 2014 г.

В дипломном проекте представлены результаты анализа современных ювелирных изделий, стилей и стилевых направлений в изготовлении ювелирных украшений, особенностей стиля Ар Деко в ювелирном искусстве, проведен аналогово-прототипный поиск для проектирования перстня, сформулированы исходные данные для проектирования, на основании которых разработан дизайн-проект проектируемого изделия. Обосновано композиционное и цветовое решение, произведена общая компоновка изделия, выбраны материалы для изготовления и декорирования.

На основании принятых в дизайн-проекте художественных (цветовых и композиционных) и конструкторских решений разработана технология изготовления и декорирования серебряного перстея с подробным рассмотрением и проектированием отдельных технологических операций – литья по выплавляемым моделям, электролитического полирования. Проведен расчет времени изготовления комплекта.

В организационно-экономической части произведен расчет цены на спроектированный перстень из сплава СрМ925 со вставками из фианитов различного цвета и размера, которая составила рублей.

ДП.02.01.Д.09/15- Лист № докум. Подп. Дата Изм Разработ. Литер Лист Листов Боковенко А.А.

Проверил У 2 Проект серебряного перстня

ФГБОУВПО

в стиле Ар-Деко Н. контр. Пашковская Т.И.

«РГУТиС»

Утвержд. Литвиненко А.А.

ABSTRAKT

Bokovenko Igor Dmitrievich. The project of the silver ring in the Art Deco style. Calculation and explanatory note, 57 S., including 66 Fig., 10 sheets of the graphical part of A4 format (Annex). - M:

RGUTiS, 2014.

In the graduation project presents the results of analysis of modern jewelry, STI-lei and stylistic trends in jewelry making, peculiarities of the Art Deco style in the art of jewelry conducted analog-prototype search for the design of the ring, formulated initial data for design, on which developed design-project of a designed product. Justified composite and color decision, made the overall layout of the product, selected materials for production and decoration.

On the basis of the adopted in the design of the project art (color and composition) and design solutions developed technology of production and decorating silver partea with a detailed review and design of separate technological operations - investment casting, electrolytic polishing. Calculation of the time of manufacture.

In a business part of the calculation of price on the designed a ring of alloy CRM with inlays of phianites different color and size, which amounted to 9600 rubles Лист ДП.02.01.Д.09/15-2014 Лист № докум. Подп. Дата Изм

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат …………………………………………………………

Abstract

……………………………………………………………………………………………… Содержание …………………………………………………………

Введение …………………………………………………………

Художественно-аналитическая часть ……………………………………………….……… 1. 1.1. Анализ стиля Ар Деко …………

1.2. Анализ современных ювелирных изделий ………

1.3. Формообразование ювелирных изделий в различных стилях ……………………….. 1.4. Использование искусственных камней в ювелирных изделиях ……………………... 1.5. Выбор аналогов для проектируемого перстня ……………………………………….... 1.6. Выбор прототипа для проектируемого перстня ……………….……………………… 1.6. Исходные данные для проектируемого перстня ………………………………………. Дизайн-проект …………………………………………………………

2.3. Выбор материала для изготовления проектируемого перстня ……

Технологическая часть ……………………………………………………………………….

3.1. Разработка технологии изготовления перстня литьем по выплавляемым моделям с закрепленными в них камнями …………………………………………………...…………… 3.3. Выбор материалов изделия для литья с камнями……………………………………… Расчет цены изделия ………………………………………………………………………….. Изм

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время ассортимент ювелирных изделий, представленных в торговых организациях (магазинах, представительствах, вставках) очень широк. В ювелирных магазинах преимущественно представлены изделия с драгоценными камнями из золота 585 и 750 проб, часто встречаются изделия в комбинации золото-белое золото, изделия из белого золота 585 пробы и др. Дизайн изделий охватывает практически все стили и стилевые направления мирового искусства.

В полной мере удовлетворить потребность людей в ювелирных изделиях высокого художественного уровня – основное направление работы ювелирных, в том числе сервисных, предприятий. Причем сервисные предприятия, изготавливающие изделия в единственном экземпляре или очень небольшими сериями, являются для населения наиболее привлекательными. Кроме того такие предприятия могут быстро переориентироваться на выпуск новых изделий.

Изделия модные сегодня – это достаточно крупные с большими натуральными и искусственными камнями. Сегодня дизайнеры уделяют большое внимание этим относительно недорогим по сравнению с рубинами, изумрудами и сапфирами камням, искусно управляя цветовыми гаммами и контрастами.

Новая мода на серебро диктует необходимость создания новых изделий, оригинальных по дизайну и недорогих, чтобы быть доступными любым слоям населения, в том числе молодежи и студентам. Идеально отполированная поверхность металла, яркий блеск украшений прекрасно комбинируются со вставками из камней, в том числе искусственных.

Следует отметить, что в конце XX века в моду вернулись изделия, выполненные в стиле модерн и Ар Деко. Эта мода не прошла до настоящего времени, интерес к таким изделиям возрастает. Среди форм преобладают цветочные мотивы, орнаментальные формы, напоминающие движение живых существ, графические элементы, неожиданные и необычные рисунки на драгоценном фоне. Главное, достичь эффекта роскоши и гламура. Сегодня допустимо быть не вполне традиционным, играть с формами, выбирать дерзкий и непривычный дизайн. Главное – сохранять единство стиля и уверенность в себе.

Целью настоящего дипломного проекта является разработка дизайн-проекта и технологии изготовления серебряного перстня в стиле Ар Деко, отличающегося простотой и роскошью, четкостью геометрических конструкций и яркой игрой сверкающих камней. Перстень должен иметь оригинальный дизайн и привлекательность, относительно невысокую стоимость, чтобы быть доступным для широких слоев населения.

Изм

1. ХУДОЖЕСТВЕННО–АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Термин «Ар Деко» появился в Париже в 1925 году после проведения международной выставки декоративных искусств. Выставка четко продемонстрировала, что Париж был и остался интернациональным центром стиля.

Это было заметное течение в европейском искусстве 1920-х гг., а к 1928 году оно достигло Американских берегов, где в 1930-х оно преобразовалось в «Streamline Moderne» — американизированное ответвление Ар Деко [6].

(1877-1942) спроектировал курительную комнату с лакированными стенными панелями, отделанными черным и серебром, а художница, автор известной картины «Прекрасная Рафаэла» Работы художницы (рис.1.1) сочетают ар деко и кубизм, флорентийских маньеристов и классицизм Энгра.

безвкусному и поддельно-роскошному и он незаметно исчез после подъема массового производства. Конец этому стилю положили лишь после Второй мировой войны. В колониальных страРис. 1.1. Прекоасная Рафаэла – Синонимом эффектности в интерьере является стиль Ар Деко. Стиль Ар Деко является продуктом древнего искусства Америки, Египта, Африки, Востока. Роскошь и шик, а так же дорогие и современные материалы являются отличительными чертами стиля Ар Деко. Стиль Ар Деко в интерьере это группировка «стильных вещей», примером может быть мебель, ткани, изделия из керамики, бронзы, стекла.

Стены в стиле Ар-Деко (рис.1.2) декорируются обоями, имитирующими ткань или кружево, часто используется панно из ткани. Отделать стены можно витражами, мозаикой из Рис. 1.2. Стены, интерьер в стиле Ар Деко керамики или вставками из дорогого текстиля. Цвет стены нейтрален, но в то же время насыщен [11].

Изм Материал для отделки потолка в интерьере Ар Деко не является принципиальным. Главное его подчеркивать и не лишать интерьер ощущения роскоши. От деревянного кессонного потолка (рис.1.3) до глянцевого белого все подойдет. Симметричность и орнамент потолка должен четко присутствовать. Не исключено использование этнических узоров.

Пол выкладывают паркетом, причем лучше ярким контрастным цветом. Это может быть паркет из экзотических пород древесины или изысканная керамическая плитка, как один из вариантов эффект мраморного пола.

Сочетание классицизма и обтекаемости присуще при выборе мебели в стиле Ар Деко. Преобладание строгих вертикальных линий, скругленных углов, геометрических форм. Активно применяются декоративные элементы в виде зигзагов, треугольников, окружностей. Материалом служат экзотические породы деревьев (рис.1.4).

Не все предпочитают стиль Ар Деко в интерьере. Он приживается у тех, кому чужда излишняя сдержанность и антикварность классики. Стилю Ар Деко присуще совмещение с современной техникой. Статус и финансовое благополучие владельца помещения, выполненного в стиле Ар Деко, подчеркивается с помощью винтажных (рис.1.5) предметов интерьера и единичных элементов мебели [11].

Изм В интерьерах Ар Деко много светильников, которые имеют трапециевидную или многоступенРис.1.6. Пример цвета в интерьере стиля Ар Деко чатую форму (рис.1.7, 1.8) В особенности великолепны светильники в форме башни с шарообразным плафоном сверху. В современной интерпретации Ар Деко может быть много встроенной подсветки [9].

Особенно хочется подчеркнуть идеальный стиль интерьера зеркал Ар Деко. Необычность зеркал в форме солнца (рис.1.10), лучей или ступенчатых трапеций (рис.1.9). Место для зеркала в стиле Ар Деко можно найти в любом помещении дома или квартиры.

Изм Рис. 1.11. Статуэтка в стиле Ар Деко Применяется кожаная мебель либо декорируется кожаными вставками. Шик интерьера подчеркивается мебелью.

Для кухонной мебели характерны модули, которые располагаются ступенчато и по горизонтали, и по вертикали всю кухню. Помещения наполняются изысканными предметами в сочетании со строгими. Из материалов можно использовать зеркала, вазы, статуэтки, изделия из бронзы и керамики. Красиво смотрятся ковры в кубических узорах, а также живопись в стиле кубизм.

Ар Деко перенял модерна цветы, соединил с элементами конструктивизма, внес интерес к экзотике и древним культурам. Поэтому стиль актуален и по сей день. Широко стал использоваться металл со стеклом. Никель и железо использовались для решёток, лифтов, дверей, дачных фонарей, мебели, принадлежностей для каминов (рис.1.13).

Изм Стиль Ар Деко предпочитает орнаменты, абстрактные, прямые линии, геометрические формы, Для стиля характерно изображение обнажённых женщин спортивного телосложения.

Ар Деко эклектичен: в нем присутствуют этнические мотивы. И связано это с появлением возможности путешествовать по миру, с громкими археологическими находками (например, в 20-ых годах прошлого века была открыта гробница Тутанхамона). В стиле Ар Деко нашли отражение черты греко-римского классицизма, искусства древних государств, таких как Вавилон, Ассирия, Древний Египет, элементы культуры Ацтеков Мексики и особенности Африканского дизайна.

В интерьерах Ар Деко много источников света, и связано это, конечно, с появлением электрического освещения. Строительство небоскребов тоже вдохновляло дизайнеров: силуэты высоких зданий угадываются в оформлении стен, перегородок и других интерьерных объектов.

Ювелирные украшения «Ар Деко» – искусство одного из самых эклектичных и незабываемых периодов в мировой истории. Если посмотреть на такие произведения искусства, в воображении возникают женские образы 20-30-хгг. XX века: коротко остриженные дамы курящие сигареты, и независимые, впервые ставшие на равных с мужчинами. К ним относятся женщины, которые умеют водить самолеты и автомобили, но при всем этом не отказавшиеся от изысканных украшений и нарядов. Чтобы найти новые средства выражения они обратились к ясным геометрическим формам, с четким построением симметричных композиций, главная роль в которых принадлежала прекрасно ограненным драгоценным камням. Стиль созданных ими произведений позднее назовут Ар Деко [1].

Он сочетал в себе простоту и роскошь, четкость геометрических конструкций и яркую игру сверкающих камней. Этот стиль, к началу 1920-х годов сформировался во Франции, быстро покорил США, а затем и большинство стран Европы. Он подчинил своим художественными принципами практически все виды прикладного искусства. На небосклоне моды засверкала новая звезда – Коко Шанель, которая уделяла много внимания ювелирным аксессуарам, а вскоре и сама начала проектировать драгоценности. Новый идеал женщины породило новое время. В число наиболее живописных украшений, принадлежала «брошь-кисть». Она оформляла открытый ворот вечернего платья; в дневных туалетах, более скромных, ее заменяли бусы из камней или необычайно длинная нить искусственного жемчуга. Модно стало носить длинные серьги, они эффектно украшали стриженые головки, тяжелые браслеты и пояса, они зачастую надевались не только на запястье, но и предплечье.

Появилось новое украшение – оно состоит из двух частей – брошь с клипсовым замком; ею можно закалывать модные труакары.

Наручные часы в этот период приобрели исключительную популярность, ювелиры при их создании проявляли удивительную фантазию. Часы отличались разнообразием форм, а так же богатством декора и изяществом. Украшались драгоценными камнями корпус и браслеты.

Изм Французские мастера в ювелирном искусстве оказались пионерами нового направления. В их числе был и один из самых известных ювелиров Парижа – Жорж Фуке (рис.1.14), которого в эпоху модерна называли «вторым после Лалика». В одной из его работ в начале 1920-х годов, в круглом кулоне с симметричными подвесками, видны все черты нового стиля:

ясная геометрия формы и орнаментального строя декора, смелое смешение дорогих материалов – изумрудов, бриллиантов, ляпис-лазури и горного хрусталя. На первоначальном этапе создания стиля в 1920-х годах, его порою называют «джазмодерн», ювелирами зачастую использовались такие материалы, как хром, эмаль, стекло и пластмасса, и отдавалось предпочтение ярким краскам. Но очень скоро осознали, что послевоенному «потерянному поколению» необходима иллюзия благополучия, а ее давали только золото, платина и очень кра- Золото, бриллианты сивые природные камни. Многие люди уже на собственном горьком опыте убедились в этом, каким спасительным финансовым. Ювелиры Дома Картье это очень хорошо понимали, они всегда являлись приверженцами использования самых роскошных камней в украшениях. Перед Первой мировой войной Луи Картье одним из первых среди ювелиров почувствовал новые веяния в искусстве и начал стилизовать любимые им мотивы разнообразных гирлянд, придавая им геометризированный характер. Основные этапы развития нового стиля наглядно демонстрируют его произведения 1920х годов прошлого века [9].

Изм Вначале этапа Картье отдавал предпочтение гармоничным композициям и простым ясным формам. Первоначально это был круг (рис.1.15) или сегмент, так как он считал, что именно эти геометрические фигуры больше всего подходят для украшений, предназначенных женщине. Чуть позже он обратился и к другим геометрическим формам: квадрату, прямоугольнику, реже ромбу. Украшения с простым и четким силуэтом, выполненные из горного хрусталя, нефрита, оникса, кораллов или перламутра, он декорировал бриллиантами и другими драгоценными камнями, где тонко подбирал им изысканную цветовую гамму. Но скоро ювелиры Дома Картье отказались от ярких цветов и стали инициаторами появления так называемого стиля «белый Ар Деко». Геометрические строгие формы их украшений оживляли контрастные сочетания белой платины и бриллиантов с черным ониксом или черной эмалью. Был создан своеобразный мотив под названием «шкура пантеры» на основе выразительной оптической игры черных и белых пятен. Этот мотив нашел применение при создании оригинальных брошей (рис.1.16) в виде пантер или украшений для прически, его использовали и при оформлении наручных часов. Период «белого Ар Деко», оказался не только очень плодотворным в деятельности фирмы, но и очень важным в целом для становления нового стиля. Луи Картье даже в «белый период» не отказывался от цвета, выполняя из изумрудов, рубинов и сапфиров броши, воспроизводящие «вазы с фруктами" или «корзины с цветами» (рис.1.17). Мотив корзины с цветами был весьма характерен для декора стиля Ар Деко. Особенно популярными после возникновения моды на индийские украшения стали многоцветные драгоценности. Рынок камней уже был насыщен сапфирами, рубинами, изумрудами, ограненными в форме листьев, ягод, цветов или шаров.

В это же время появились знаменитые украшения Картье в изобретенной им стилистике «тутти фрутти» (рис.1.18), они представляли собой яркие многоцветные композиции из резных драгоценных камней [13]. После открытия гробницы Тутанхамона в 1922 году и последовавшего за этим событием всплеска интереса к Египту фирма начала производить красочные украшения, выполненные в «египетском стиле» (оис.1.19).

Изм Одни из них – эффектные подвески из пластин нефрита, декорированные рубинами и алмазами, и знаменитая брошь-скарабей из дымчатого кварца с крыльями из голубого фаянса, украшенными бриллиантами. После кризиса 1929 года ювелиры особенно часто стали создавать яркие декоративные изделия, так они пытались привлечь внимание покупателей и выстоять в это трудное время. Следовательно, история Дома Картье наглядно иллюстрирует процесс становления стиля Ар Деко. И окончательно он сформировался к началу 1920-х годов, а своего апогея достиг к середине десятилетия. Временем его триумфа стала Выставка декоративных искусств и современной Рис. 1.18. Брошь. «Cartier».

промышленности, проходившая в 1925 году в Париже.

полнявшихся с использованием камней высокой стоимости – в этом стилевом ключе во многих странах Европы и Америки создавали и менее дорогие вещи, предназначенные для довольно широкого круга покупателей.

На рынке драгоценностей были востребованы бриллиантовые броши-клипе (рис.1.20) и сотуары, а особенно – элегантные браслеты, в которых некрупные бриллианты подчеркивали четкие линии плоских орнаментальных узоров. Многие ювелирные фирмы подобные украшения изготавливали в большом количестве, и это не случайно, в наши дни их можно увидеть в любом крупном антикварном магазине либо встретить в каталоге аукциона. Изделия Ар Деко не проигрывали красоте и функциональности, несмотря на скромные цены. И ни одно художественное явление ХХ века не вызывало столь разноречивых толкований, не претерпевало таких изменений в оценках, как Ар Деко.

Изм свое отношение к нему. Но вместе с тем изучение художественного процесса в годы господства интернационального стиля сводилось к обозначению магистральной линии его движения. Это продолжалось до тех пор, пока искусство изучали в параметрах моделей, сменяющих друг друга, циклически чередующихся во времени периодов, когда ровой войны и до начала Второй. Однако образный строй и приемы, разработанные мастерами Ар Деко, оказались настолько жизнеспособны и универсальны, что его влияние ощущали ювелиры всех последующих поколений. И в этом кроется удивительный феномен Ар Деко.

Каждое сообщество людей в истории человечества, развивалось достаточно изолированно, пока были затруднены взаимоотношения географическими и техническими трудностями. В результате сформировалось множество самобытных этнических культур. Это характерно формированию Греческой культуре, культуре Майя, Китайской или Японской культуре, Индийской и Азиатской культуре и т.д. С момента обмена информацией и накопленными ценностями стали преодолеваться географические барьеры – человечество живет в основном во время эклектик, «нео» стилей, стилизаций и крайне редко рождает яркие, принципиально новые стили. Родившись однажды, стиль, повторяется вновь и вновь. Его можно сегодня узнать в вещах, которые находятся рядом с нами.

Рассмотрим некоторые стили, присутствующие сегодня на рынке ювелирных изделий.

Русское узорочье – сформирован русскими мастерами в XVI-XVII веках. Признаками стиля являются – орнаментальный декор и богатство красок. В украшениях много камней самого высокого достоинства насыщенных по цвету и тону. Обилие растительного тканого орнамента, широкое применение черни, многоцветной эмали, и рельефных и чеканных узоров. Важное место занимает жемчуг (рис. 1.21) [14].

Изм Барокко – характеризуется роскошным декором и динамичными вычурными формами. Пышный растительный декор, отсутствие четкости симметрии являются доминирующими мотивами правильности и сдержанности гармонии. Преобладают тяжелые гирлянды цветов, плодов, прихотливых бантов, двойного завитка в виде буквы «С». Использование дорогих материалов, жемчуга, многодельные серьги «жирандоль»; рубины и изумруды, закрепленные в высоких кастах (рис. 1.22).

Массивные изделия, изогнутые и выпуклые, с формальным симметричным декором современные представители стиля – «Каррера Каррера», «Буччеллати».

Рис. 1.21. Серьги изумрудные Рис. 1.22. Серьги «Изумрудные острова».

Интерес к греческой и римской античности [1] ознаменовал классицизм и неоклассицизм. Основными признаками стиля являются орнаментика классицизма, которая полностью подражала античности. Там царствовал греческий меандр, листья аканта и лавра или дуба (рис.1.23).

В геометрических выверенных розетках, медальонах простые, строгие формы. Цветовая палитра неяркая, вся кроме красных, белых и черных тонов. В основном из драгоценных камней использовались бриллианты. В неоклассицизме использовались узоры и мелкая зернь, заимствованная из искусства этрусков. Современные носители стиля: «Фаберже», «Версаче», «Тиффани».

Модерн или Ар нуво (начало 90-х гг. XIX века) – первый модернистский стиль. Его легко узнать благодаря обилию си- Золото. Розовый кварц нусоидных линий [15]. Основным признаком является доминирование плавных, удлиненных форм, стилизованные цветы, птицы и насекомые (рис. 1.24). В ювелирных украшениях своеобразная изощренность флорального направления, также модерн проявился в плавной текучести, изощренности Изм асимметричных форм с изысканными утонченными очертаниями и прихотливой изощренности композиционных построений, почти мистическом колорите вещей, возникших от сочетания мерцающих, как старинные витражи эмалей и зеленых, лиловых, голубых, белых, красных камней. Выбор камней определялся не их стоимостью, а декоРис. 1.24. Брошь в виде девы-стрекозы, 1905 г., Рене Лалик.

ративными качествами. На смену геометрический стиль, где уже прослеживаются элементы конструктивизма [14].

Как сожалению, современные украшения никак не вписываются в рамки одного стиля, тем более не следует их напрямую соотносить с каким-либо историческим стилем. Стилевое решение украшений предоставляет сложный сплав новых концепций с классикой. Развивается дизайн ювелирных украшений сегодня в двух совершенно различных направлениях, где существует еще несколько течений и каждое имеет свое собственное лицо. Основными носителями стиля Ар Деко считаются французы и итальянцы (юг Европы) и Хай-Тек в основе которого немецкая школа ювелирного дизайна (север Европы).

это Хай-Тек. Ведущую роль в изделиях этого направления играет драгоценный металл,. Основное значение придается форме изделия и обработке металла (рис. 1.25). Современные представители стиля: «Chaumet», «Di Modolo», представляя собой высшую степень обобщения [14]. Материал формы могут быть не традиционными. Современные носители стиля: «La Nouvelle Bague», «Mauboussin», «Pomellato» «Vhernier», «Россильвер», «Bulgari». Стержнем направления конструктивизм является форма, которая в первую очередь должна отражать назначение предмета, конструкцию и технологию обработки металла. Изделия этого направления, как правило, комфортны и многофункциональны (серьги имеют снимающиеся детали, брошь или кольцо могут быть подвеской).

Изм Функционализм – это модификация или изменение формы или структуры чего-нибудь. Современные носители стиля: «Gavello», «Orlando Orlandini». Символизм – это когда знаковая символика оформляется в виде ювелирных украшений (рис. 1.26).

Провозглашение источником искусства сферу подсознания есть ни что иное, как сюрреализм подругому, когда изображение реальных предметов деформируется парадоксальным образом (рис.

1.27). Основоположником этого направления является Сальвадор Дали.

1.3 Формообразование ювелирных изделий в различных стилях Ювелирные изделия для древних имели совсем не ту ценность, которую сегодня имеют для нас.

Народы верили, что драгоценности несут определённый магический смысл, что они защищают нас от злых чар, от огорчений и даже от физических нападений [2]. Эта традиция частично сохранилась и по сей день. Золото в Древнем Египте было основным материалом для изготовления ювелирных украшений. Ювелиры Древнего Египта применяли различную технику его обработки, умели изменять его цвет с помощью различных добавок – от белого до розового и зеленого.

В Древнем Египте, на земле фараонов изготовляли золотые серьги, диадемы, браслеты, кулоны, ожерелья (рис.1.28), кольца, различные украшения на голову, нагрудные украшения и ожерельяошейники (рис.1.29). В украшениях ценился как сам металл, так и красивая цветовая гамма, предпочтение отдавалось ярким, насыщенным цветам.

Отделывали украшения вставками из цветного стекла (так называемой пасты) и поделочных камней – сердолик, малахит, лазурит и др. Египтяне не знали тех камней, которые мы сейчас считаем драгоценными – алмазов, рубинов и сапфиров.

Изм Рис. 1.28. Диадема. «Русский Альянс». Золото. Рис. 1.29. Ожерелье-ошейник. «Сфинкс». Золото. Бисер.

Главным украшением женщин у древних евреев были серьги с подвесками различной формы (чаще всего в виде звёздочек или полумесяцев). Так же носили носовые кольца (рис.1.30). Популярными были ожерелья, состоявшие из шерстяной ленты, где нанизывались шарики или пуговки из кораллов, цветных камней или стекла, жемчуга; реже была лента из металла, а шарики – из сандалового дерева. Самыми дорогими ожерельями считались те, какие соединёны между собой золотыми шариками. Подвешивали к ожерельям медальоны в форме полумесяца или солнца, различные амулеты (рис.1.31) и флакончики с духами.

Изм Модно кроме прочих украшений женщинами носились цепочки с колокольчиками на лодыжках, что заставляло их двигаться медленно и плавно, а при ходьбе мелодично позванивать. Украшения из кусочков сукна (кольца и т.п.) носили маленькие девочки. Об изделиях из драгоценных металлов и камней встречаются упоминания и из памяток Древней Греции. Первые упоминания о драгоценных металлах и камнях в Древней Греции восходят к XIV веку до н.э. Существовало поверье, что золото обладает особой магической силой. Золотые украшения (как те, что носил покойный при жизни, так и специальные золотые маски, венки, нагубники и наглазники) помещали в погребения, этим воздавались последние почести усопшему и отгонялись от него злые силы. Широкую известность получил т.н. «клад царя Приама», найденный знаменитым немецким археологом Г. Шлиманом в 1873 г.

при раскопках Трои. В этот клад входили 24 ожерелья, шпильки для волос, шейные гривны, браслеты, серьги, височные кольца, налобная золотая лента и две великолепные золотые диадемы, они представляют собой подлинный шедевр микенского ювелирного искусства, подчеркивая высокое мастерство древних умельцев. На поток в Древней Греции было поставлено производство бус, им придавались формы раковин (рис.1.32), цветов и жуков. Факт остается фактом, что бусы изготавливались путем соединения двух плоских золотых пластин, а между ними засыпали белоснежный песок.

Используя изумруды, гранаты, аметисты и жемчуг к 300 веку до н.э. греки начали изготавливать разноцветные ювелирные украшения.

Они являлись творцами шедевров из камней, стекла и глазури. Становятся популярны такие ювелирные изделия, как гравированные броши, медальоны из индийского сардоникса.

Эмаль была основным средством декора ювелирных изделий того времени. Она давала Рис. 1.32. Бусы. «Сфинкс». Бусины. Раковины тот же эффект драгоценной многоцветной поверхности предмета что и самоцветы. Наибольшее распространение эмали получили во Франции, причём особенно славилась лиможская эмаль (рис.1.33) и Германии. Эмали на изделиях выемчатые и заполированы на одном уровне с фоном. Эмали отличаются пестрой и свежей цветовой гаммой только по колориту. Холодные оттенки голубого, синего, белого или зеленого цветов немного расцвечивали золотыми и красными узорами, а чистоту и интенсивность колорита подчеркивали золоченым фоном, который покрывали тонким гравированным орнаментом [1].

Изделия средневековых мастеров производят впечатление перегруженности яркими выпуклых форм камнями (рубином, изумрудом, сапфиром, жемчугом), но встречаются экземпляры, украшенные такими самоцветами, как горный хрусталь, топаз, аметист, гранат. Все камни шлифовались вручную и без изменений естественной формы кристалла или галечной породы. В XIII в. количество Изм драгоценностей на костюмах светских и церковных феодалов возрастает. В начале века художественная простота форм и наивная яркость изделий уступает место рафинированности изысканных драгоценностей развитого феодализма [11].

В моду начали входить пряжки, ожерелья, широкие пояса, усыпанные жемчугом и камнями в высоких ажурных гнездах. Основание оправ часто делают ограненным, что усиливает игру камней.

Перстни (рис.1.34) носили и мужчины, и женщины. Перстни с резными камнями (рис.1.35) употребляли для обозначения ранга владельца и в качестве печатей. Для епископов изготовляли перстни из гладкого золота в сочетании с аметистом, рубином, сапфиром. Фигурки св. Петра в ладье украшали кольцо главы церкви – Папы Римского. Крупные перстни из бронзы или меди с недорогим камнем или стеклом и священным изречением служили знаками папских послов, их наносили методом гравирования. Существовали посольские перстни и особые кольца членов купеческих гильдий. Для работ ювелиров XIV в. характерны иные признаки. Геометрическая четкость конструкций, богатство растительных узоров, многоцветие прозрачных эмалей отражают особенности, так называемой пламенеющей готики – этого крайнего выражения тенденции к устремленности вверх, к дематериализации и растворению конструкции в кружеве шпилей, в маленьких стреловидных выступах. Одинаково Изм сильно выражено общее для всего средневекового искусства стремление к декоративному богатству цвета и фактуры, достигаемому за счет сочетания различных материалов и искусственно создаваемой несогласованности чистых и ясных красок между собой, это видно из выше изложенного.

В значительном количестве ювелирных изделий в начале XV в. чувствуется стремление мастера ослабить влияние избыточной декоративной орнаментики, более рационально использовать пространство, ввести светские сюжеты. Несколько перстней украшали пальцы обеих рук. Как мужчины, так и женщины носили золотистые цепи (рис.1.36). В конце XV в. расцветает новая техника эмалирования: ювелиры открыли, что эмаль можно накладывать послойно на уже эмалированную и обожженную поверхность. При всей сложности технологии росписи эмаль, или финифть (рис.1.37), получила широкое распространение, вытеснив другие способы и сблизив эмалирование с живописью. В XVI в. расцветает искусство эмалевой портретной миниатюры. В лучших работах, выполненных в технике расписной эмали, поражает тонкое композиционное чувство мастера: живописный оригинал использован в органической связи с формой предмета и его назначением [15].

Рис. 1.36. Цепь. «Donna». Золото Рис. 1.37. Серьги и кулон. «Jewel». Серебро, финифть Основная масса предметов, созданных в технике расписной эмали, по своему стилю относится уже к эпохе Возрождения. Культ античности оказался внешним проявлением стиля ювелирного искусства этого времени. Используя подлинные вещи, найденные при раскопках, ювелиры, возрождая изделия, не оставляют их неизменными применяя в качестве, нового декора оправы из золота, самоцветы и эмали, придают возрожденным изделиям несвойственную античности яркость. Создается ощущение богатства материалов, декорирующих элементов. В Эрмитаже хранится подвеска в форме кораблика (рис.1.38), его корпус состоит из крупной жемчужины неправильной формы. По краям жемчужина усеяна крошечными красными и синими кабошонами в ажурной золотой оправе. Парус и мачта сделаны из золота с белой опалесцирующей эмалью. Тонкая паутина филигранных бантов и лесенок оплетает нарядный фонарь на носу и завиток бушприта. Самым модным украшением и женщин и мужчин становятся подобные подвески на длинных цепочках. Амуры и ангелочки, женские Изм фигуры, кентавры и драконы, корабли и фантастические звери на подвесках не выглядят просто миниатюрными скульптурами. Мастера виртуозно объединяют жемчуг, золото, эмали, обогащая каждый из этих материалов. Так, на шейке и крыльях лебедя (рис.1.39) одной из подвесок XVI в. белая эмаль наложена так, что просвечивает золотая основа и создается впечатление чешуйчатой поверхности. Ожерелья и цепи для подвесок редко состояли из округлых одинаковых звеньев. Каждая из них – маленькая законченная композиция симметричных очертаний в виде цветов, плодов, листьев, маленьких фигурок или завитков пластического орнамента вокруг яркого камня.

Рис. 1.38. Подвеска «Jewel»”. Золото. Жемчуг. Камни Рис. 1.39. Подвеска «Лебедь».

Также украшались пластическими деталями многочисленные перстни. В центре помещали крупные единичные камни – таблицы, оправленные в глубокие прямоугольные ячейки. В XVI в. впервые важным акцентом декора в подвесках становятся алмазы [1].

Цветной фон используют и для усиления интенсивности цвета других камней. Мужчины и женщины Европы (особенно в Испании) со второй половины XVI в. носили на шляпах броши и пряжки, знаки святых либо инициалы. Наряду с большими цепочками в моде были и тонкие цепочки с медальонами. Серьги в виде подвесок (рис.1.40) из жемчужин или в виде цветов были обычными себя колечком в одном ухе украшениями дам, хотя мужчины зачастую также украшали себя серьгами.

Перстни же носили на всех пальцах обеих рук, и каждый перстень мог иметь какое-либо смысловое значение. Дальнейший путь развития европейского ювелирного дела определили работы ювелиров Изм XVI в. Отличали мастеров этой эпохи великолепно развитое чувство формы, умение использовать возможности каждого материала, фантазия в выборе сюжетов, которые они сумели соединить со свободой исполнения труднейших технологических операций.

Рис. 1.40. Серьги «Жемчужный берег».

Индивидуальность каждого изделия, его художественная значительность и неповторимость – лучшие черты искусства ювелиров Возрождения. Главным формообразующим элементом ювелирных изделий с начала и до середины XVII в. является цветочный мотив: подвески в виде цветка с лепестками-самоцветами; цепи, звенья которых напоминают целые гирлянды цветов; оправы с эмалевыми или черневыми растительными узорами или просто натуралистическое изображение цветов на плоских коробочках и медальонах. В сочетании белого фона с узором из роз, гвоздик, модных тюльпанов применяют мастера Дании, Голландии, Германии, закрывая гладкое золото более красивым и более дорогим эмалевым ковром (рис. 1.41). Украшались эмалью и ордена.

Цветочный эмалевый орнамент (рис.1.42) присутствует и конструктивной основе ажурных подвесок, на гладких или рельефных Золото. Эмаль. Рубины. Изумруд ленные из цветов и листьев, которые выполнены из драгоценных Изм камней, золота,серебра. Некоторые украшения-букеты подобраны из ярких камней: аметистовые тюльпаны, рубиновые розы, аквамариновые ромашки, бирюзовые незабудки. Среди изумрудных листьев можно рассмотреть гранатовую гусеницу, бабочку с агатовыми прозрачными крылышками, мушку из халцедона. Ювелиры XVIII в. в своих работах широко использовали приемы литья и чеканки, ручной и машинной (гильошировка) гравировки, применяли матовое и блестящее золото, а также золото зелёного, жёлтого и красного цвета, опалесцирующие эмали, перламутр, гравированный и гладкий, с локальными накладками и мозаичный [4].

Сохранившиеся ювелирные украшения конца XVIII в. свидетельствуют о получившем развитие стиле под названием «классицизм». Уравновешенность, строгая симметрия характерны для украшений этого стиля: в броши-букете лилий сочетаются лишь белоснежные жемчужины и прозрачные бриллианты в серебре; в перстнях маленькие бриллианты обрамляют цветные камни, не вступая в цветовое соперничество с ними, а лишь как бы подсвечивая их. В моде тёмные прозрачные эмали синего, реже зелёного и бурого цветов, сквозь который просвечивает гильошированный фон. В г. произошла французская революция. В 1794 г. революцию задушили, но с сословной структурой общества было покончено. Для ювелирного искусства это означало также коренную ломку.

1.4. Использование искусственных камней в ювелирных изделиях С тех пор, как люди поняли природу драгоценных камней, узнали их состав и раскрыли условия образования, они стремятся уподобиться природе и воспроизвести камни собственными руками с помощью все новых и новых знаний и технологий, и сегодня это им с успехом удается [8]. Теперь люди умеют делать очень многие виды ювелирных и ювелирно-поделочных камней. В серебряном браслете (рис.1.43) декором являются вставки из рубина красного цвета. Рубин помогает дополнить образ таинственностью и элегантностью. В браслете присутствуют фианиты, которые смотрятся просто поразительно, создавая впечатление блестящей россыпи алмазной пыли.

Рис. 1.43. Браслет. «Etalon-Jenavi». Рис. 1.44. Кольцо. «Accessorize». Серебро. Фианиты Изм Исходит такое же сияние как от бриллиантов. В кольце в виде бабочки (рис.1.44) фианиты разных оттенков в этом их «прелесть», за что эти камни любят мастера-ювелиры. При создании этого кольца фантазия мастера не ограничилась на одном цвете. Все 4 камня с разным оттенком, оригинально смотрятся мелкие фианиты, от них исходит сияние как от алмазов.

Рис. 1.45. Серьги и кольцо.»amber jewellery». Рис. 1.46. Подвеска. «amber jewellery».

Серьги и кольцо из серебра привлекают своим изяществом в форме капельки со вставками из искусственного янтаря (рис.1.45). Серьги состоят из верхушки и французского замка, что характерно для тяжёлых серёг с янтарём. Своими оттенками янтарь напоминает желтый топаз [7]. Крупный камень янтарь в изделиях всегда приковывает к себе внимание и интерес, так как янтарь – это камень с множеством включений. Медово-золотистые украшения с янтарём не только улучшают зрение, но и подчёркивают цвет кожи. Янтарный цвет веселящий и бодрящий, жизнерадостный и жаркий. Очаровательно-нежная подвеска из серебра с искусственным жемчугом белого и синего цветов (рис.1.46). Серебро в сочетании с жемчугом становится ещё более красивым. Важное свойство жемчуга – его блеск [8]. Украшения из жемчуга вне времени и перемен моды. Жемчужное ожерелье, подвеска, кольцо с жемчугом, жемчужные серьги или браслет из жемчуга будут актуальны и на работе и на отдыхе, добавив свежести, элегантности и женственности в любой образ.

Изучив ассортимент современных ювелирных изделий, ознакомившись с формообразованием ювелирных украшениях в различных стилях и выделив характерные черты стиля Ар Деко, приступаем к выбору аналогов для проектирования изделия.

Аналогом № 1 выбрали кольцо XVII века из собрания Национального музея ранней истории городя Мюнхена (рис. 1.47).

Изм С точки зрения тектоники и объемнопространственной структуры кольцо легкое, прочное, устойчивое, плотное. Несущим элементом является активно декорированная шинка, где имеется углубление под камнем для хранения яда. А несомым элементом является Изготовлено кольцо из серебра с позолотой.

В качестве вставки используется крупный сердолик. Изделие композиционно целостное, уравновешенное благодаря вертикальной оси симметрии. Центром композиции является крупный сердолик.

Наличие декоративных растительных элементов говорит о динамичности изделия. Кольцо функционально, так как является украшением и одновременно сосудом для хранения яда. Данное изделие является антикварным и фактору морального старения не подвержено.

Имеет место нюанс цвета, который проявляется в сочетании позолоченного серебра и бежевого сердолика, контраст материалов (металл и камень), контраст формы (крупные листья и завитки, крупный камень и мелкие шарики вокруг камня). Эти мелкие шарики создают метрический повтор, а изгибы и расположение лепестков на шинке проявляются как ритм.

Из данного аналога берем форму шинки, переходящую в обрамление крупного камня-вставки.

декорированные завитки. Оригинальное изРис. 1.48. Серьги, «Русский Альянс», сере ро, фианиты. делие за счёт необычной конструкции несомого элемента. Все элементы в изделии соподчинены. Центром композиции является декорированный завиток с дорожкой из мелких камней. Серьги асимметричны вцелом. По форме и декору динамичные. Изделие нюансно по форме и по цвету. Изделие не устареет, всегда подойдёт как повседневный аксессуар, так и для особых случаев. Пропорции соблюдены верно, поэтому уменьшать или Изм увеличивать нет смысла. Нюансом является закрученность форм в изделии. Ритм в чередовании формы завитка, а метрический повтор в расположенных прозрачных фианитах и скрученной проволоки внутри изделия.

На основании проведенного анализа для использования в моем проектируемом изделии из этого аналога заимствуем расположение мелких прозрачных камней, создающих дорожку и обрамляющих большой центральный камень.

Аналогом № 3 выбрали серьги с камнями (рис.1.49). С точки зрения тектоники изделие прочное, неустойчивое и массивное. Выполнено из серебра с вставками из фианитов (мелких светлых и крупного чёрного).

Изделие неплотное. Несущим элементом в украшении является серебряная часть с дорожкой из мелких камней, несомой – закреплённый крупный камень. Все элементы соподчинены.

Центром композиции является несомая часть чёрный крупный и мелкие прозрачные фианиты серьёг – чёрный фианит. Изделие симметрично по вертикальной оси. Серьги сложные, так как в них есть закреплённые камни. Идеально сочетание серебра и чёрного камня, придающего загадочность серьгам. Изделие не устареет, дополнит любое платье. Ансамбль дополнят кулон или кольцо. Пропорции и масштаб правильно подобраны.

На основании проведенного анализа выбираем крупный камень черного цвета в центре проектируемого изделия.

изделия. Перстень динамичен, функционален как украшение. По цвету и материалам изделие контрастно (фиолетоРис. 1.50. Перстень. Арендное предприятие «Аурум» (Одесский ювелирный завод), золото, Изм за счет того, что центральный большой камень как бы растворяется в шинке. Метрический повтор проявляется в расположении мелких прозрачных бриллиантов и декоративных элементов по четырем углам крупного камня. Именно этот элемент будем использовать в проектируемом изделии, заменив металл в расположении по четырем углам центральной вставки на камни неправильной формы.

Прототипом для проектирования перстня выбираем перстень из золота с хризолитом и фианитами (рис. 1.51) С точки зрения тектоники изделие легкое, прочное, устойчивое, изготовлено из золота. В качестве центрального декоративного элемента использована вставка – хризолит.

Отсутствие просветов и ажурных элементов говорит о том, что изделие плотное. Несущим элементом в перстне является шинка. А несомым элементом является камень-вставка хризолита с россыпью камней белого цвета вокруг него.

В изделии присутствует гармоничная целостность т.к. конструктивное решение связано с композиционным воплощением и все элементы соподчинены между собой.

Данный прототип композиционно уравновешен. Интернет-магазин «BestGold».

Центром композиции является камень зеленого цвета.

Данное изделие симметрично и имеет вертикальную ось симметрии. Исходя из формы, можем сказать, что украшение динамично.

Украшение функционально т.к. применяется по назначению.

Можно создать гарнитур с серьгами, выполненными в таком же стиле и с такими же декоративными элементами. Моральному старению изделие не подвергается и изменение размера украшения не уместно.

В изделии присутствует контраст цвета (зеленый, белый, желтый) и контраст материала (камень и металл). Нюанс проявляется в округлой форме шинки перстня. Метрический повтор проявляется в россыпи камней белого цвета, и в повторении штрихов по сторонам у перстня.

Выбранный перстень может послужить прототипом для проектируемого изделия, т.к. будем использовать шинку подобной формы, на которой будет расположен большой камень с россыпью мелких камней.

Изм На основании выбранных аналогов и прототипа создаем образ проектируемого изделия. Это будет достаточно массивный перстень серебристого цвета с крупной шинкой, на которой будет закреплен крупный камень черного цвета в обрамлении мелких бесцветных камней.

Габаритные размеры приблизительно 302515 мм. Размер самого перстня будет 20 мм.

Изм Изучив ассортимент современных ювелирных изделий, выбрав аналоги и прототип, определив исходные данные для создания образа проектируемого изделия, приступаем к эскизному поиску.

В первом варианте (рис. 2.1) форму перстня определили традиционную, когда в центре большой круглый камень, а вокруг множество прозрачных камней, шинка имеет канавку по всему периметру, что придает перстню некоторую декоративность, свойственную стилю Ар Деко. Но это достаточно просто, и мы решили усложнить конструкцию, придав камню овальную форму, расположив овал вдоль шинки и добавив акцент мелкими прозрачными вставками вдоль шинки (по четыре штуки) и слева и справа от овала по три прозрачных вставки (рис. 2.2).

В эскизе № 3 (рис. 2.3) вернулись к большому круглому камню черного цвете в центре пластины, пластину выполнили тоже круглой формы, а по четырем углам добавили трапециевидные прозрачные камни, добавив между ними дорожки из мелких прозрачных камней. Аналогичные дорожки расположили вдоль шинки.

Изм В окончательном эскизе (рис 2.4.) отказались от дорожек на шинке, выполнив рельефные полосы. Пластину решили изготовить квадратной формы, углы определить трапециевидными вставками камней. По периметру квадрата расположить прозрачные камни. В центре будет ограненный черный камень, который решили закрепить с помощью четырех лапок, что придаст изделию дополнительную декоративность. Данный вариант полностью соответствует стилю Ар Деко Проектируемый перстень (рис. 2.5) по тектонике и объемно-пространственной структуре массивный, плотный, тяжелый за счет формы шинки, переходящей в пластину, на которой располагается крупный граненый камень черного цвета в обрамлении мелких прозрачных камней, а по углам акцент изделию придают прозрачные камни трапециевидной формы. Крупный черный камень является центром композиции.

В целом изделие гармонично. Масштаб и пропорции выбраны верно.

2.3. Выбор материалов для изготовления проектируемого перстня В качестве металла берем серебро 925 пробы (СрМ925). Центральной вставкой будет выбран фианит черного цвета размером 9 мм. Используем круглые прозрачные фианиты размером 1, мм и трапециевидные прозрачные фианиты размером 21,5 мм.

Изм

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1. Разработка технологии изготовления перстня литьем по выплавляемым моделям После того как был спроектирован дизайн перстня, определена конструкция элементов и их взаимное расположение, необходимо было разработать сборочный чертеж изделия с учетом выбранных размеров. Предварительно были определены размеры камней-вставок, в качестве материала для которых предполагается использовать фианит. Базовым изделием для разработки технологического процесса принимаем перстень.

Очевидно, что сам перстень, который предполагается изготовить из серебряного сплава, представляет собой тело сложной пространственной формы. Изготовление таких изделий целесообразно производить литьем по выплавляемым моделям. Кроме того, учитывая количество вставок и затраты на их закрепление в отливки, имеет смысл использовать технологию литья по восковым моделям с закрепленными в них камнями.

Литье по выплавляемым моделям – метод, широко применяемый для получения отливок ювелирных изделий сложных форм. Этот метод позволяет получать изделие по его восковому образцу с точным воспроизведением всех деталей модели.

По составленным эскизам изделия изготавливают его модель из воска или специального модельного легкоплавкого состава. Затем по этой восковой модели делают литейную форму. Вначале из специальной огнеупорной смеси составляют водную суспензию, которая будет служить материалом формы.

Восковую модель, к которой присоединена восковая модель литниковой системы, устанавливают в опоку (контейнер) и заливают подготовленной формовочной массой. Для удаления пузырьков воздуха из формы опоку вакуумируют в условиях вибрации. Опоку сушат до застывания формовочной смеси. Затем в электропечи при определенных температурных режимах из опоки выплавляют модельный состав, после чего литейную форму прокаливают для обеспечения ее прочности.

Производство ювелирных изделий методом литья по выплавляемым моделям может быть единичным или серийным. В первом случае: создается восковая модель изделия, по которой изготавливают литейную форму; восковую модель выплавляют и в форму заливают металл. Во втором случае:

по эталону (мастер-модели) изделия, который может быть получен тем же способом, делают эластичную пресс-форму, с помощью которой получают восковые модели изделия; по восковым моделям, собранным в блоки, получают отливки, как в первом случае [3].

Изм Литьевые формы изготавливают из формовочной смеси, содержащей огнеупорные материалы.

Операции изготовления монолитной формы выполняют в таком порядке:

раствор из формовочной смеси и дистиллированной воды тщательно перемешивают, затем (для удаления из смеси воздуха) вакуумируют;

в металлическую опоку устанавливают восковую модель, заливают опоку формовочной смесью и вновь вакуумируют в условиях вибрации;

после затвердевания формовочной смеси из формы выплавляют модельный состав, форму сушат и прокаливают [8].

Плавку металла перед заливкой в форму производят в графитовых или керамических тиглях различными способами: пламенем газовой горелки, в электропечах или в трансформаторных печах.

При литье по выплавляемым моделям формы заливают расплавленным металлом двумя способами: центробежным и вакуумного всасывания. Принудительное заполнение металлом литьевых форм при центробежном способе происходит под действием центробежных сил вращающейся печи.

Сущность способа вакуумного всасывания заключается в удалении (выкачивании) воздуха из литьевой формы во время заливки, в результате чего возникает избыточное давление жидкого металла на стенки формы [2].

Затем литьевые формы, залитые металлом, охлаждают в воде, отливки выбивают из опок и очищают от формовочной смеси. Очищенную отливку отрезают от литников и подвергают необходимой финишной обработке и отделке.

Особенности процесса получения отливок с установленными камнями-вставками состоят в следующем. По мастер-модели с закрепленным камнем изготавливают резиновую пресс-форму, перед заливкой воска в нее укладывают камни. С помощью этой пресс-формы получают восковые модели с закрепленными камнями. Из восковок с камнями с помощью формовочной массы изготавливают литейную форму, в которую заливают расплавленный металл, получая отливку изделия, где уже установлен камень.

Литье с закрепленными камнями – сложный процесс, требующий поиска новых технологических возможностей и решений, отличающийся от обычного литья по выплавляемым моделям. Основные проблемы этого метода связаны: с длительностью воздействия температуры и кислорода на камни при прокалке опок, перепадами температуры, гидродинамическими и термическими ударами по камням при заливке металла в форму, скоростью охлаждения опоки, объемной усадкой при затвердевании отливок [12].

Технологические процессы литья с камнями представляют собой комплекс операций, которые условно можно разделить на следующие этапы: изготовление мастер-модели изделия, изготовление пресс-формы и получение восковых моделей с закрепленными камнями, заливка металла в форму и заключительная отделка отливок.

Изм В графической части проекта приведена разработанная укрупненная схема технологического процесса литья перстня по восковым моделям с закрепленными в них камнями.

Изготовление художественных изделий методом литья по выплавляемым моделям с закрепленными в восковые модели камнями связано с реализацией сложных технологических процессов. При разработке технологии изготовления кольца необходимо учитывать, что процесс литья сопровождается высокими тепловыми нагрузками в условиях резкого перепада температур, что может привести к образованию трещин и сколов на камне. Поэтому для правильного выбора литейных сплавов, а также камней-вставок необходим анализ физических свойств металлов и камней [10].

В качестве металлического (основного материалы выбран серебряный сплав СрМ925 – серебро (Ag) – 92,2-92,8%, медь (Cu) – 7,20-7,80%, температура плавления 896 °С [8].

В качестве камней-вставок целесообразно использовать фианиты различных окрасок. Искусственный камень фианит – стабилизированная кубическая окись циркония. При достаточно высокой твердости фианит имеет оптические показатели, близкие к свойствам алмаза.

Важнейшим преимуществом фианитов является их относительно невысокая стоимость и широкая цветовая гамма, что позволяет использовать их в качестве имитаторов очень широкого спектра природных минералов.

3.4. Проектирование технологического процесса получения отливки перстня 3.4.1. Изготовление мастер-модели изделия с закрепленными камнями Начальным этапом технологического процесса литья по выплавляемым моделям является изготовление мастер-модели изделия.

Создавая новые модели для литья с камнями, художник-дизайнер при подготовке эскизов и при проектировании формы изделий должен согласовывать их с технологом, а если нужно - то вносить изменения конструкции для обеспечения качественного литья.

На этапе конструирования изделий, отливаемых с камнями, необходимо учитывать: вид закрепления камня-вставки, форму каста, тип камня, а также силы давления (сжатия), действующие на камень в процессе литья.

Из специального модельного воска вручную изготавливают модель по разработанному эскизу или чертежу. Модель, изготовленную из воска, отливают в металле и обрабатывают, получая мастер-модель изделия. Изготовление модели из воска позволяет сократить трудозатраты на получение мастер-модели. При производстве мастер-модели для литья с камнями главное внимание должно быть обращено на качественное выполнение всего процесса. При проведении закрепочных работ и других технологических операций особо важно обеспечить после литья получение отливок с прочно Изм вставленными камнями без трещин и поломок. Размеры и формы кастов должны соответствовать размерам и форме камней-вставок [8].

После вытапливания воска в опоках камни должны удерживаться формовочной массой так, чтобы при заливке металла в форму они не смещались из своих ячеек. Для этого необходимо продуманное расположение открытых пространств и полостей вокруг камней в мастер-модели.

При литье на камни действуют силы давления, возникающие за счет сжатия металла из-за объемной усадки. Чтобы уменьшить эти нагрузки на камень, необходимо сделать конструкцию вокруг него как можно более легкой. Для этого при изготовлении мастер-модели в местах посадки вставок делают лобзиком надрезы или с помощью сверл и боров снимают лишний металл вокруг камня.

Металл, из которого делают мастер-модель, может быть различным - латунь, медь, золото, серебро, платина или любой другой твердый металл с температурой плавления более 300 °С. Мастермодель изготавливают с учетом усадки резины, воска и метала, которая возникает на разных этапах производства. Размеры мастер-модели должна быть больше (обычно, на 10 %), чем у готового ювелирного изделия, которое нужно получить - необходимо учитывать усадку резины порядка 2...3 % и металла – 1,25…1,5 %. Необходимо также учитывать отходы, возникающие при опиловке и полировании. Ориентировочно мастер-модель для отливки кольца размером 16 должна быть изготовлена размером 16,5. В полученную мастер-модель закрепляют камни [3].

Качество поверхности отливок изделий во многом зависит от качества поверхности исходного эталона, поэтому при окончательной отделке мастер-модели желательно нанести гальваническим способом слой никеля или родия для получения гладкой твердой поверхности.

После изготовления мастер-модели к ней припаивают металлический литниковый стержень диаметром 2,0… 3.5 мм (рис.3.1). Более тонкие литниковые стержни могут вызвать появление усадочных раковин на отливке.

Рис. 3.1. Схемы присоединения литниковой системы к мастер-модели;

а) правильное расположение литников. б) неправильное расположение литников, Изм Концы литниковых стержней изготавливают в форме конуса, по размеру, подходящему к соплу воскового инжектора. Литники должны быть короткими, насколько это возможно – обычно их делают не более 20 мм. При выборе расположения литниковой системы необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

легкое заполнение полости форм при последующей заливке металла;

получение оптимальных по толщине и равномерных по сечению стенок отливок.

При литье с камнями большое значение имеет выбор места соединения литника и мастер-модели, благодаря чему будет обеспечено плавное попадание расплавленного металла в оболочку формы.

При выборе места крепления литника к модели предпочтение отдается варианту, обеспечивающему спокойное заполнение формы и препятствующему резкому удару расплава об камень. Необходимо создавать условия более равномерного охлаждения отливки, уменьшающие опасность появления внутренних напряжений, коробления и трещин. Присоединение литников должно производиться в наибольших сечениях модели [12].

Для сложных по форме мастер-моделей литниковые системы принято изготавливать из нескольких разветвлений. При этом литники должны быть соединены вместе и, если возможно, в общей точке. В этой точке желательно создать утолщение, чтобы при литье образовался дополнительный резервуар для расплавленного металла.

Литник не должен иметь острых углов или поворотов, поскольку расплав должен заливаться в формы без турбулентности, чтобы избежать проникновения газов, которые могли бы привести к пористости в отливках. Резкие углы и изгибы в литниковой системе могут привести также к облому кусков формовочной массы и заносу их расплавом в модельную полость, что приведет к браку.

а) этапы изготовления мастер-модели с крапановой закрепкой камня;

Изм При крапановой закрепке камень в изделиях держат зубцы-крапаны (рис. 3.2.а). Для этого бормашиной по размеру камня подготавливают посадочное место, затем устанавливают в него камень и с помощью специального инструмента-давчика прижимают крапаны (рис. 3.2.б). При литье изделий с крапановой закрепкой сила давления на камни, возникающая за счет сжатия металла при затвердеваии, намного меньше, чем при глухой и корнеровой закрепке. Эта сила соизмерима с давлением, возникающим при закрепке камня вручную (рис. 3.2.в). В случае крапановой закрепки основное влияние на величину нагрузки оказывают: перепад температур при заливке металла и скорость охлаждения опоки [8].

а) этапы изготовления мастер-модели с корнеровой закрепкой камня;

В мастер-модели с корнеровой закрепкой каст фиксирует камень со всех сторон (рис. 3.3.в), поэтому при литье изделий и в процессе охлаждении отливки силы давления сжимают эту вставку тем сильнее, чем больше толщина стенок. В связи с этим при изготовлении мастер-модели необходимо толщину стенок каста делать минимальной, с условием соблюдения необходимой прочности. При глухой корнеровой закрепке сначала бормашиной увеличивают отверстие под камень, а затем по размеру камня с помощью бора формируют посадочные места (рис. 3.3.а). После чего вставку закрепляют, поднимая штихелем корнеры к камню (рис. 3.3.б). При изготовлении мастер-модели изделия с глухой корнеровой закрепкой для обеспечения возможности свободной усадки необходимо предусматривать различные компенсаторы в виде отверстий, фигурных разрезов и т.д. Это позволяет снизить брак отливок по причине сколов и трещин камней. Кроме того, в мастер-модели отверстия вокруг закрепленного камня следует делать симметричными, чтобы равномерно распределялись возникающие внешние напряжения по рундисту камня.

Существуют два основных способа получения восковых моделей с закрепленными камнями:

установка камней в резиновой пресс-форме с последующей инжекцией в нее воска;

установка камней непосредственно в уже полученные в пресс-форме восковые модели.

Изм Для нашего изделия – при крапановом закреплении центральной вставки – целесообразно использовать второй способ. В этом случае мастер-модель изготавливается без вставок, но для центральной вставки крапаны должны быть загнуты по форме закрепленного камня. При установке камней в восковые модели (уже полученные в пресс-форме) крапаны слегка отгибают в пределах их упругости.

Таким образом, мастер-модель кольца должна быть изготовлена с загнутыми по форме центральной вставки крапанами.

На рис. 3.4. показаны основные этапы изготовления такой мастер-модели. Сначала изготавливают мастер-модель с прямыми крапанами. Затем с помощью боров и штихелей обрабатывают посадочное место под камень в мастер-модели. Камень-образец, размеры которого точно соответствуют будущей вставке, устанавливают в каст и с помощью давчика плотно прижимают крапаны к вставке.

Затем мастер-модель нагревают до красного цвета (600…7000 С) и резко опускают в воду. Каменьобразец из-за резкого перепада температур разрушается - таким образом, получают мастер-модель с крапанами, согнутыми по форме камня-вставки. По этой мастер-модели изготавливают резиновую пресс-форму [12].

а) изготовление мастер-модели с прямыми крапанами; б) получение отливки по восковой модели;

в)подготовка посадочного гнезда под камень; г) установка и закрепление камня-образца в касте кольца;

Изм Пресс-формой называют обычно эластичную (резиновую) форму для получения восковой модели. Назначение ее заключается в том, что из инжектора под давлением в рабочую полость формы заливают расплавленную восковую смесь, а затем, когда воск остынет, - извлекают восковую модель.

Резиновую пресс-форму можно изготавливать по мастер-модели с уже закрепленным камнем.

Мастер-модель располагают внутри рамы прямоугольной формы, затем вокруг нее укладывают кусочки резины. Когда рама заполнена (с поправкой на уплотнение резины), ее помещают в вулканизатор, представляющий собой пресс с нагревающими плитами, которые обеспечивают необходимый для вулканизации температурный режим, а также сжатие формы. Вулканизация резины необходима для того, чтобы она приобрела упругие свойства [2].

Основным недостатком резиновой пресс-формы при литье с камнями является усадка резины, которая возникает при вулканизации. Природа возникновения усадки зависит от качества резины и режима ее вулканизации. Усадка резины после вулканизации обычно составляет 2…3%. Для таких резиновых форм очень сложно подбирать камни. Поэтому при литье с камнями весьма важен выбор материала для пресс-форм. Для их изготовления используют различные виды сырой резины каучуковые, силиконовые, а также двухкомпонентные резины с нулевой усадкой, полимеризующиеся при комнатной температуре.

Последовательность действий при изготовлении резиновой пресс-формы из сырой каучуковой резины такова. Нарезают заготовки из сырой резины и укладывают их в прямоугольную раму из алюминия. Устанавливают мастер-модель в раму и заполняют внутренние полости модели кусочками сырой резины. Затем заполняют раму заготовленными полосками резины до верха. Помещают раму между двумя нагретыми плитами вулканизационного пресса и вулканизируют резину в течение 30…90 минут (из расчета 15 мин на каждый слой резины толщиной 6 мм).

Пресс-формы, изготовленные с использованием каучуковой или силиконовой резины, дают усадку. Поэтому при изготовлении пресс-форм для литья с камнями желательно использовать жидкие силиконовые резины, являющиеся практически безусадочными. Кроме того, жидкие резины затвердевают при комнатной температуре, что позволяет избежать воздействия температур и возникающих при вулканизации давлений на мастер-модель.

Для изготовления резиновых форм при литье с камнями хорошо зарекомендовала себя прозрачная двухкомпонентная силиконовая резина Ласил-Т, дающая минимальную усадку. Данная резина производится в России с использованием импортных составляющих. Это прозрачная высокопрочная двухкомпонентная резина холодного твердения. Прозрачность резиновых форм существенно облегчает их разрезку, а также позволяет контролировать расположение камня в форме и заливку воска.

Жидкие силиконовые резины заливают в прозрачные опоки. Они состоят из двух пластин оргстекла, П-образной металлической рамы с приспособлением для крепления мастер-модели и двух скоб.

Изм Пресс-формой называют обычно эластичную (резиновую) форму для получения восковой модели. Назначение ее заключается в том, что из инжектора под давлением в рабочую полость формы заливают расплавленную восковую смесь, а затем, когда воск остынет, - извлекают восковую модель.

Для приготовления смеси рекомендуется соотношение «основа-отвердитель» 100:10, время перемешивания смеси при 22 °С около 100…120 минут. Компоненты тщательно перемешивают шпателем, избегая при этом перегрева смеси выше 35 °С. Для удаления пузырьков воздуха смесь вакуумируют 1…2 минуты, поместив ее в вакуумную камеру, что сопровождается «поднятием» смеси (увеличением объема) и последующим ее «опаданием».

При отсутствии оборудования для вакуумирования применяют следующий прием. Смешивают небольшое количество компонентов и кистью наносят эту смесь тонким слоем на мастер-модель.

Выдерживают рамку с моделью при комнатной температуре до исчезновения пузырей и начала полимеризации. После чего полость формы заливают свежеприготовленной смесью и оставляют на 18…24 часа до ее готовности.

При повышении температуры смесь полимеризуется существенно быстрее - слой резины толщиной 5 мм затвердевает при 65 °С за 30 минут, а при 100 0С – за 12 минут с момента достижения заданной температуры. Следует учитывать, что при повышении температуры полимеризации усадка резины заметно увеличивается.

Разрезка резиновой пресс-формы требует высокой квалификации, опыта, аккуратности и пространственного воображения. Существуют различные способы разрезки: зигзагообразная, четырехзамковая. Резка производится специальными ножами (скальпелями) со сменными лезвиями различной формы. При зигзагообразной разрезке формы резать начинают с литниковой воронки, надрезая торцевые стенки формы (блока) резким зигзагом вглубь. Такая разрезка обеспечивает в последующем четкое совмещение половинок формы. При четырехзамковой разрезке сначала прямым лезвием делают надрез глубиной 2…3 мм посередине кромок резиновой формы. Затем вырезают кривым лезвием четыре замка в пресс-форме, чтобы не было смешения двух ее половинок при получении восковых моделей.

Квадратные замки представляют собой углубления размерами 995 мм на одной половинке формы и соответствующие выступы на другой. Они располагаются на углах прямоугольной резиновой формы [2].

3.4.3. Получение восковых моделей с закрепленными камнями и сборка их в «елочку»

Восковые модели с закрепленными камнями можно получить закрепкой их вручную в эти модели. Однако, при таком закреплении камня в восковые модели возникают проблемы. Например, при крапановой закрепке восковые крапаны невозможно прижать к вставке - они ломаются. Поэтому для закрепления камней в восковые модели необходимо иметь восковки с уже согнутыми крапанами по форме камня форме камня (рис. 3.5.б).

Изм Рис. 3.5. Изготовление восковок по мастер-модели с согнутыми крапанами:

а) посадка камня в каст мастер-модели; б) каст мастер-модели с согнутыми крапанами В этом случае по полученной мастер-модели с загнутыми крапанами изготавливают резиновую пресс-форму. Ее разрезают на две половинки так, чтобы затем после инжекции воска легко, без деформации можно было бы извлекать восковые модели. В полученную восковую модель с помощью пинцета закрепляют камень, слегка отогнув восковые зубцы-крапаны (рис. 3.5.в).

При корнеровой закрепке камней в восковые модели камень с помощью пинцета устанавливают в гнездо, где уже стоят корнеры. Затем с помощью горячего шпателя легким касанием расплавляют корнеры так, чтобы они приобрели форму шариков и касались вставки.

При закрепке камней в восковые модели ювелиру-литейщику часто приходится сталкиваться с установкой камней разных форм неодинаковых размеров. Для равномерной, без перекосов посадки камней в восковые модели можно использовать электрошпатель. Расплавляя с помощью электрошпателя воск вокруг камня, добиваются равномерной установки камней в пазы. Воск после остывания удерживает камни в правильном положении, предотвращает наслаивание и перекос камней.

Известно, что хорошие отливки получаются из восковых форм, изготовленных из качественного инжекционного воска. Для литья изделий с камнями следует использовать инжекционный воск с хорошей гибкостью для удержания камня, достаточной «памятью», для того чтобы удержать его на месте при формовании опок, минимальной шероховатостью, а также воск, который поддается вытапливанию и выжиганию углерода при низкой температуре прокалки опок. Рекомендуются следующие воски для литья с камнями: Ferris Magna Ject; SRC Blue 866; SRS Pink 86З, Ferris Plastiject Blue.

Полученные восковые модели с закрепленными в них камнями собирают в блоки, чтобы производить отливку одновременно большого количества изделий. Литниковая система модельного блока («елочки») должна обеспечивать правильное распределение воска, а в конечном итоге – металла, к различным частям отливки, не допустив при этом разрушения формы, а также завихрения при движении металла по литнику. Литники должны быть достаточно толстыми, чтобы расплавленный металл мог достичь всех частей модельной полости, прежде чем затвердеет [3].

Изм В этом случае по полученной мастер-модели с загнутыми крапанами изготавливают резиновую пресс-форму. Ее разрезают на две половинки так, чтобы затем после инжекции воска легко, без деформации можно было бы извлекать восковые модели. В полученную восковую модель с помощью пинцета закрепляют камень, слегка отогнув восковые зубцы-крапаны (рис. 3.5.в).

Если литник тонкий, то при заливке металл может затвердевать прямо в литниковом канале и тем самым привести к неполной отливке. Диаметр литника модельного блока обычно составляет 3…4 мм.

На рис. 3.6 показана подготовка восковых моделей для установки в опоке.

1 – камень, 2 – опока, 3 – восковая модель, 4 – литник, 5 – резиновый уплотнитель Движение металла в полости литейной формы надо организовать так, чтобы не появлялись трещины в камнях. Нельзя направлять поток расплава перпендикулярно к стенке формы, где закреплен камень – этот поток может разрушить форму и сам камень.

При изготовлении мастер-модели, а также при креплении литника к мастер-модели надо учитывать, что движение металла по форме отдельными потоками навстречу друг другу может служить причиной спаев на поверхности отливки, а также неравномерного нагрева разных частей, что особенно опасно при литье с камнями. Резкие переходы в отливке от одного сечения к другому могут привести к разбрызгиванию металла, движению расплава с большой скоростью, что также может разрушить камень.

При заливке расплава в форму металл с большой скоростью движется к вершине модельного блока, а затем постепенно заполняет его средние и верхние части. В связи с этим большое значение приобретает расположение восковок с закрепленными камнями в модельном блоке [12].

Изм При заливке расплава в форму металл с большой скоростью движется к вершине модельного блока, а затем постепенно заполняет его средние и верхние части. В связи с этим большое значение приобретает расположение восковок с закрепленными камнями в модельном блоке.

Литник (стояк), на который крепятся восковки, должен быть достаточно толстым, чтобы расплавленный металл после заливки не сразу затвердевал. Это позволит расплавленному металлу в литниковом пространстве подпитывать пустые полости в отливках, которые образуются при их затвердении из-за объемной усадки металла.

Литниковая система, полученная путем крепления восковок с камнями к стояку («елочка»), должна обеспечивать не только качественное заполнение литейной формы, но и компенсировать объемную усадку металла при затвердении. При конструировании литниковой системы надо предусмотреть, чтобы по мере кристаллизации продолжалось питание отливок жидким металлом. Восковые модели прикрепляют к стояку под наклоном (около 450 к вертикальной оси стояка) – в этом случае этом воск удаляется более легко, а при заливке расплавленный металл лучше потечет в самые отдаленные части моделей.

Для правильного расположения восковых форм с закрепленными камнями на «елочке» их делят на несколько категорий (восковки с камнями, восковки без камней, легкие, средние, тяжелые) и размещают в такой последовательности. Начинают с вершины «елочки» и закрепляют легкие восковки без камней. Затем крепят к литнику восковки с камнями, начиная с легких и последующим переходом к средним и тяжелым. В конце у основания «елочки» крепят средние и тяжелые восковки без камней. Такое расположение восковок уменьшает перепады температуры, а также предотвращает резкие тепловые удары на камни при движении металла в литниковой системе.

При проектировании литниковой системы модельного блока необходимо создавать условия для более равномерного охлаждения отливки, уменьшения опасности появления трещин в камнях, а также - внутреннего напряжения в отливках.

Литейный стояк модельного блока при литье с камнями должен быть более толстым, чем при литье без них. Так как при литье с камнями заливаемый металл при соприкосновении с камнем остывает быстрее, чем при контакте с формовочной массой, а это может привести к недоливке форм и усадочной пористости в отливках.

Перед тем, как залить формовочную массу в опоку с восковой «елочкой», необходимо сначала ее обезжирить. Для этого используют специальные растворы, которые снижают поверхностное натяжения в восковых формах. Например, применяют следующие жидкости: FILM-O-WAX или RIOVACV-FILM. Обезжиривание можно также провести, опустив восковую «елочку» в спирт или в мыльный раствор. Мыльный раствор готовят, растворив 7…8 г стирального порошка в 1 литре воды.

Затем просушивают их на воздухе или с помощью обдува вентилятором [17].

Изм После обезжиривания модельный блок устанавливают в опоку на резиновый уплотнитель, а затем в опоку заливают предварительно вакуумированную суспензию формовочной массы. Смешивание этой массы в значительной мере влияет на успешные результаты получения качественных отливок.

Для смешивания и вакуумирования формовочной смеси используют специальные устройства.

Так, например, вибровакуумный смеситель «St. Louis» (рис. 3.7.а) удаляет газы из компонентов формовочной массы перед их смешиванием и обрабатывает их под вакуумом. В процессе обработки смесь тщательно утрамбовывается, что позволяет получить совершенно гладкую поверхность формы, а затем – изделий. Этот смеситель позволяет также менять скорости перемешивания в зависимости от типа формовочной массы и сохранять в памяти режим обработки [3].

Вибровакуумирование водных суспензий формовочной массы необходимо в целях удаления из них воздуха. Если некачественно провести процесс вибровакуумирования, то пузырьки воздуха адсорбируются на поверхности восковых моделей и являются причиной появления на отливках шаровых наплывов.

При вибровакуумировании из-за уменьшения давления воздуха в опоке с суспензией формовочной массы пузырьки воздуха начинают подниматься вверх. При установке литника на мастермодель, а также при установке восковок на литниковый стояк их рекомендуется устанавливать так, чтобы пузырьки воздуха свободно могли отходить от восковок. При неправильной установке восковок с камнями на стояк в процессе вакуумировании пузырьки воздуха могут застревать в полостях под камнями. После литья эти пузырьки превращаются в металлические шарики, которые могут привести к изменению цвета камня и к браку при отливке. Желательно в таких изделиях литник прикреплять около каста так, чтобы пузырьки воздуха от восковок свободно могли подниматься вверх.

Изм Формовочные массы представляют собой порошкообразные смеси из жаропрочных материалов: кристобалита, тридимита, кварца, аморфного кремнезема, а также технологических добавок и вяжущего – гипса. Технологические добавки необходимы для воздействия на окислительновосстановительные процессы, варьирования времени затвердевания массы и для удаления воздуха из смеси при вакуумировании.

В последнее время для литья с натуральными камнями появились формовочные массы, которые позволяют защитить камни от воздействия температуры и кислорода (с этой целью снижают температуру прокалки опок). Для литья ювелирных изделий с уже закрепленными в восковую модель камнями разработана формомасса Stonecast (фирма SPS, Великобритания). В ее состав входят специальные добавки, предохраняющие камни от воздействия температуры во время цикла отжига. При литье с использованием формовочных масс без специальных добавок температура отжига может быть поднята только до 5000 С. При температуре отжига 6300 С поверхность изделий и вокруг камней получается более чистой и гладкой, что облегчает их последующую доводку и полировку. Отжиг опоки и удаление воска проводят в соответствии с графиком. Рекомендуемая температура опоки при литье 500…600 °С [12].

Заливку металла в опоку желательно проводить при температуре опоки 430 °С, которая является безопасной для большинства вставок. Нагрев до температуры 630 °С многих природных и синтетических камней не вызывает изменения их свойств, но при температуре опок свыше 430 °С возрастает риск теплового удара на камень.

Для плавки металлов перед их заливкой в форму используют различные печи – электрические, индукционные и др. Процесс плавки может также проводиться непосредственно в литейной установке. Для заполнения формы жидким металлом применяют принудительные методы заливки, в основном – это вакуумное и центробежное литье.

Литье в вакуумных литейных установках основано на удалении воздуха из литейной формы (опоки) во время заливки расплавленного металла. За счет выкачивания воздуха вакуумным насосом из этой формы давление в полости формы понижается до 300 мм рт. ст. Разность атмосферного давления и давления в литейной форме создает искусственное избыточное давление жидкого металла, тем самым, обеспечивая принудительную заливку металла в форму и качественное воспроизведение рельефа поверхности модели [3].

Центробежное литье основано на заполнении формы жидким металлом под воздействием центробежных сил, возникающих при вращении формы в процессе заливки. Центробежные литейные установки из-за высокого давления жидкого металла, характерного для этого способа, не рекомендуются Изм для литья с камнями. При этом способе литья неравномерность распределения металла в форме (изза больших давлений) может привести к трещинам в камнях; удар горячего расплава при заливке может разрушить камни.

При вакуумном литье (из-за отсутствия сопротивления воздуха в литейной форме) возникает возможность получения качественных тонкостенных отливок с камнями. Этот способ при получении отливок с камнями имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами литья:

плавное поступление металла в форму способствует получению качественной отливки и предотвращает поломку камней при ударе заливаемого металла;

остаточные газы, возникающие при сгорании воска, и газы, выделяющиеся в момент заливки, удаляются вакуумным насосом, что защищает камни от их воздействия.

При вакуумном литье возможна недозаливка формы металлом, которая связанна с тем, что камни, находящиеся в опоке, при заливке быстрее охлаждают металл, чем формовочная масса. Чтобы обеспечить полную заливку металла в форму, необходимо повысить температуру опоки или температуру расплавленного металла. Повышение температуры расплава может привести к дефектам, связанным с перегревом металла, поэтому при литье желательно повышать температуру опоки (в разумных пределах температур). Температура заливки металла выбирается минимальной из диапазона температур плавления данного сплава.

Для литья с камнями в условиях серийного и крупносерийного производства хорошо зарекомендовали себя индукционные вакуумные литейные установки с донным розливом. Эти установки оснащены индукционными плавильными печами, в которых плавка металла ведется в вакууме или в защитной среде инертных газов, а заливка металла в форму осуществляется через донную часть тигля. Кроме того, установки оснащены автоматическими устройствами для точного определения температуры плавки. Система контроля температуры этой установки представляет собой термопару, погруженную в расплав, и терморегулятор, который позволяет контролировать температуру.

Принцип действия плавильно-заливочного узла установки заключается в следующем. Стопор закрывает отверстие графитового тигля, в котором плавится металл. Когда стопор с термопарой поднимают, расплав под действием силы тяжести (собственного веса) и благодаря перепаду давления в плавильной и литейной камерах, перетекает из тигля в литейную форму [3].

Индукционные литейные установки с донным розливом по сравнению с другими видами литейных машин обладают целым рядом преимуществ, особенно важных для литья с камнями:

высокий уровень показателей качества литья;

защитная атмосфера инертного газа при плавке металла предохраняет расплав от воздействия кислорода в течение всего процесса плавки и заливки в форму;

точный контроль температуры в тигле при плавке металла;

Изм электромагнитное перемешивание расплава, обеспечивающее однородность и гомогенность сплава во всем объеме заливаемой формы;

быстрый рабочий цикл и простота в управлении.

Использование литейного оборудования нового поколения – вакуумных систем с контролируемым давлением поверх вакуума и с плавкой металла в инертной среде, а также точностью измерения температуры ±20 С – способствует решению проблем литья с камнями.

Для литья с камнями в условиях небольших предприятий можно использовать простейшие вакуумные литейные установки типа «DELUX», модель EZ-CAST PEPETOOLS (JSP, США). Данная вакуумная литейная установка – это полностью укомплектованная машина для литья. С ее помощью также возможна вибровакуумная обработка формовочной смеси (рис. 3.8). На этой установке для заливки металлом применяют опоки диаметром до 12,5 см и высотой до 20 см [3], [17].

Для плавки металла можно использовать электрическую плавильную печь GRAFICARBO (FOV, Италия), которая с высокой точностью автоматически контролирует температуру расплава.

Электрическая печь снабжена графитовыми тиглями. При плавке металла в ней с помощью борной кислоты можно создавать среду, защищающую металл от окислении на воздухе. Максимальная темпе Литье с камнями на простейших центробежных и вакуумных литейных установках требует высокого мастерства ювелира-литейщика и особых профессиональных навыков при работе с данным классом оборудования.

Для равномерного распределения компонентов в сплаве необходимо, чтобы они образовали между собой только твердые растворы (например, сплавы золота с серебром в любых соотношениях) и чтобы отливка мгновенно охладилась и затвердела. За счет тщательного перемешивания расплава по всему объему после введения каждого компонента можно обеспечить гомогенность сплава.

Изм Основные правила проведения процесса плавки металла перед заливкой в форму:

использовать максимально чистые исходные составляющие сплава (золото, серебро, медь, никель, цинк и др.);

защитить расплав от окисления в процессе плавки (сплавы золота – с помощью борной кислоты, сплавы серебра – с помощью прокаленного древесного угля);

раскислить сплавы с помощью элементов, образующих оксиды с высокой упругостью (для сплавов золота и серебра раскислители – цинк, кадмий, фосфористая медь);

выдержать расплав 1…2 минуты для удаления продуктов раскисления.

Необходимо тщательно перемешивать расплав по всему объему после введения каждого компонента и раскислителей, а также максимально удалить шлаки перед разливкой.

Обычно сплавы золота и серебра плавят в графитовых тиглях. В начале плавки следует проверить тигли, убедиться в том, что они имеют нужную структурную целостность (толщина стенок, отсутствие трещин, инородных элементов и остаточных примесей).

Заливка – это процесс заполнения литейной формы расплавом. При литье с камнями большое значение имеет температура плавки. Необходимо точное определение температуры плавки и температуры заливки металла. Температура заливки расплава при литье с камнями подбирается минимальной из диапазона температуры плавки данного сплава, близкой к температуре ликвидуса. Температура опоки при заливке металла должна быть как можно более низкой из области температур, рекомендуемых для данной формовочной массы.

Одной из главных причин появления дефектов при литье с камнями является перегрев металла.

При перегреве металла происходит:

загрязнение металла кислородом, которое снижает жидкотекучесть, ухудшает общие качества металла и ведет к образованию газовых пор;

перегрев металла при литье с камнями, который ведет к перепаду температур (температура расплава 1100°…1200 °С, температура опоки 430…600 °С) и последующему резкому перегреву камней, кроме того, камни долго будут находиться под воздействием высокой температуры заливки;

уменьшение скорости роста кристаллов и образование крупнозернистой структуры металлов, что в итоге приводит к образованию трещин;

излишнее окисление металла в форме, а также излишнее воздействие кислорода на камни, которые могут привести к растрескиванию, изменению цвета натуральных камней.

Расплавленный металл должен иметь при заливке температуру, превышающую на 50…70 °С верхнюю границу его температурной зоны плавления (температура перегрева) в зависимости от массы металла. Очень важно иметь как можно более точное представление о температуре плавки. Приборы, измеряющие температуру плавки металла, должны быть точно откалиброваны [12].

Изм Для литья с камнями используются сплавы серебра 875 и 925 пробы. При составлении шихты необходимо использовать больше чистого металла, чем оборотного (не менее 80% чистого). В связи с более низкой температурой обжига опок при литье с камнями сплавы больше загрязняются, чем при обычном литье. Вторичный металл после литья с камнями может содержать остатки формовочной массы и оксиды.

После того как металл залит в форму, надо выдержать несколько минут, пока не закончится процесс кристаллизации. Ни в коем случае нельзя охлаждать опоки, резко опустив ее в ванну с холодной водой или же положив опоку на холодный пол или на холодную металлическую плиту. Процесс охлаждения отливок с камнями должен протекать медленно, с малой скоростью охлаждения – на воздухе без сквозняков до комнатной температуры. Для охлаждения опоки (отливки с камнями) после заливки расплава можно использовать остывающую муфельную печь. В зависимости от скорости охлаждения опоки структура сплава меняется.

При резком охлаждении структура сплава получается мелкозернистой. Это происходит из-за образования одновременно большого количества центров кристаллизации и большой скорости роста кристаллов, сталкивающихся между собой. При медленном охлаждении сплав дает в итоге равномерную крупнозернистую структуру.

После охлаждения литейных форм производят очистку отливок. Ее можно проводить щеткой под струей холодной воды. Сильно прилипшую к отливкам формовочную массу можно удалить пинцетом или другими приспособлениями.

При очистке отливок с камнями, а также при отделении их от литникового стояка надо остерегаться деформации. Деформация отливок может привести к растрескиванию камней. При отделении отливок от литникового стояка применяют кусачки. Литники можно также отпилить при помощи ювелирного лобзика. После того как изделия с камнями отлиты, нельзя подправлять закрепленные камни корневерткой или другими инструментами [2].

После литья изделий с камнями необходимо произвести окончательную обработку полученных отливок. Финишные (отделочные) операции обеспечивают получение гладкой и блестящей поверхности изделий. Отделочную обработку производят в определенной последовательности. Вначале изделия отбеливают в кислоте: с их поверхностей удаляют оксидные пленки. Затем поверхности отливок шлифуют (при необходимости). Отделка изделия заканчивается механическим полированием его поверхностей. Иногда применяют способы химического или электрохимического полирования.

Отбеливание отливок производят обработкой их в травильных растворах. Обычно, отбеливание изделий из сплавов золота проводят в 50% растворе серной кислоты или в 10% растворе азотной кислоты. Однако не все отливки с камнями могут быть рекомендованы для обработки в этих растворах Изм Отбеливание отливок с камнями желательно проводить в тепловатом или холодном растворе лимонной кислоты. Он менее агрессивен, и поэтому не оказывает разрушительного действия на камни. Отбеливающий раствор готовят, растворив 100 г лимонной кислоты в 200 мл дистиллированной воды. Полученный раствор доводят до кипения.

Процесс полирования заключается в сглаживании шероховатостей на поверхности изделия, в результате чего поверхность становится гладкой и зеркальной. Если поверхность отливки имеет высокую шероховатость, то полирование производят только после предварительного шлифования, заключающегося в срезании вершин микронеровностей твердыми частицами абразива. Для шлифования поверхностей изделий применяют абразивные материалы, например, такие как наждак, карборунд, пемза, кварц и др. Шлифование осуществляют с помощью шлифовальных станков, для этого могут быть использованы также бормашины с соответствующими насадками.

При шлифовании множество твердых абразивных зерен шлифовального круга воздействуют на обрабатываемую поверхность, снимая при этом определенный слой металла. При последующем полировании матовая поверхность доводится до глянцевого блеска за счет применения мелкодисперсных полирующих паст.

Полирование изделий производится на тех же станках, что и шлифование, либо способом электрохимического полирования [2].

Электрохимическое полирование – это процесс полирования изделий под действием электрического тока в ванне с электролитом, где проходит химическая реакция между электролитом и обрабатываемым изделием.

При электрохимическом полировании (анодное растворение металла) в ванне с электролитом проходит процесс растворения наиболее высоких выступов шероховатой поверхности металла, вследствие чего поверхности выравниваются, становятся гладкими и блестящими. Шероховатости поверхности при электрохимическом полировании исчезают тем быстрее, чем меньше их размеры.

Для достижения оптимального выравнивания необходимо, чтобы скорость растворения с того момента, когда все шероховатости и выступы устранены, была бы во всех точках поверхности совершенно одинаковой.

При электрохимическом полировании на поверхности изделия образуется вязкая пленка солей, защищающая микровпадины и не препятствующая растворению выступов (гребешков), в результате чего поверхность сглаживается, полируется. Наилучшее качество поверхности достигается при электрохимическом полировании чистых и однородных металлов и сплавов. Подбирая составы электролитов и режимы обработки, можно добиться повышения качества поверхности изделий до 12…13-го класса.

Изм Применение электрохимического полирования особенно эффективно для изделий сложной конфигурации, с камнями-вставками и труднодоступными местами, которые невозможно отполировать механическим способом.

В то же время, электрохимическое полирование обнажает подповерхностные слои изделия, которые могут иметь поры и дефекты. Механическое полирование, напротив, упрочняет внешние слои поверхности литых ювелирных изделий, сглаживает неровности и скрывает микропоры. С экономической точки зрения выгодно сочетание механического и электрохимического полирования – они дополняют другу друга, а последнее используется как заключительная операция для придания изделию соответствующего внешнего вида.

Схема установки для электрохимического полирования приведена на рис. 3.10. Питание ванны электрическим током осуществляется через выпрямитель с плавным регулированием напряжения.

Для питания ванн электрохимического полирования необходимы большие токи при относительно малом напряжении. Большинство таких процессов проводят при напряжении от 6 до 20 В, в некоторых случаях до 40 В. Плотность тока представляет собой отношение силы тока к площади электрода, находящегося в электролите, и выражается в А/дм2 или А/см2 [3].