Михаил Ермаков - Основы дизайна. Художественная обработка металла. Учебное пособие

В 80-х годах прошлого века к орнаментальному ажурному оловянному литью вновь обратились чешские мастера бижутерии из города Яблонец. Они и сейчас умело сочетают оловянный литой ажур со стеклом, штампованным в виде граненых драгоценных камней, и гальваническими покрытиями, имитируя золотые изделия псевдобарочного периода. Современные чешские мастера-литейщики выполняют ажурное литье орнаментально-растительного характера в виде звеньев, из которых в дальнейшем собираются браслеты, броши, ожерелья. В их работах старинное ремесло обрело новую жизнь. Славятся своим оловянным литейным мастерством дизайнеры России, Англии и Италии.

Для художников-любителей, дизайнеров, желающих попробовать свои силы в литье, олово представляет собой благодатный материал. Оно привлекает прежде всего своим красивым цветом, сходным с цветом серебра, своей технологичностью – низкой температурой плавления, легкостью тонирования, пластичностью, позволяющей легко гравировать, чеканить, «лепить» паяльником, добавляя или отнимая металл.

В умелых руках с помощью несложного оборудования серебристые слитки из олова превращаются в выразительные, прекрасно передающие пластику миниатюры: скульптуры, медали, броши, браслеты, запонки, булавки для галстуков, в оригинальные рельефные или ажурные пуговицы и тому подобное. Ажурными или рельефными пластинами более крупного размера можно украсить шкатулки, декорировать дверные ручки, петли, замочные скважины. Пластины, наложенные на фон из дерева или камня, могут служить самостоятельными настенными украшениями. Наконец из сборных деталей изготовляют достаточно крупные вещи; фонарики, бра, подсвечники, ларцы, шкатулки.

Нередко изделие декорируют вставками перламутра, бисера, янтаря, цветного стекла, камня, керамики. С той же целью применяют холодную эмаль – эпоксидный клей, смешанный с пигментами или художественными масляными красками.

Помимо функции чисто художественной, ювелиры и скульпторы – миниатюристы используют оловянное литье как промежуточный этап для перевода оловянной модели в более твердый металл – серебро, бронзу, чугун, мельхиор, нержавеющую сталь. Олово дает возможность более четко проработать мельчайшие детали, что недоступно моделям из пластилина или воска. Навыки работы с оловом позволяют в дальнейшем перейти к литью из более тугоплавких металлов, например алюминию и его сплавам.

Сегодня мы расскажем об этом древнем ремесле. Современные художники прикладного искусства и ювелиры теперь уже все более охотно применяют технику художественного литья в своей творческой работе. Оно поможет вам в изготовлении различных декоративных изделий, которые можно с успехом применить в дизайнере оформления помещений, а также при изготовлении деталей для ваших моделей.

Существуют различные виды литья: в песчано-глинистые и металлические (кокильное литье) формы, под давлением, центробежное, по выплавляемым моделям и др.

Литье в песчано-глинистые формы.Получение отливок в песчано-глинистых формах – сложный и трудоемкий процесс. Ему предшествуют такие подготовительные операции, как изготовление модельных комплексов (моделей, отливок и стержней), приготовление формовочных и стержневых смесей, подготовка литейных опок и других приспособлений.

Модели выполняют из древесины (сосна, дуб, ольха, береза, липа и др.) или из металлов (обычно из сплавов алюминия с медью). При определении размеров модели учитывают припуски на усадку отливки при ее затвердевании и на последующую механическую обработку для получения готовой детали или изделия. Усадка отливок из различных металлов и сплавов составляет 1–2,5 %. Припуск на механическую обработку зависит от размеров отливки и видов последующей обработки. Для чугунных отливок он обычно составляет 2–20 мм, для стальных 4–28 мм.

Используя модель из древесины, можно получить несколько десятков отливок. Модели покрывают специальным модельным лаком, чтобы защитить от влаги и сделать их поверхность более гладкой (предохранить от прилипания формовочной смеси). Деревянные модели применяют в одиночном и мелкосерийном производстве, например в художественном литье. В крупносерийном и массовом производстве используют металлические модели.

Модели бывают разъемные и неразъемные первые состоят из двух, трех и более частей. Их используют там, где по условиям формовки нельзя применять цельные модели.

Стержни при отливке образуют полости, сквозные отверстия или углубления в отливках. Изготовляют их в деревянных или металлических стержневых ящиках из специальных стержневых смесей (песок со связывающими материалами).

Опоки представляют собой чугунные, стальные или алюминиевые (из алюминиевых сплавов) ящики без дна. По форме они могут быть прямоугольными, круглыми или фасонными в зависимости от очертания отливки.

Песчано-глинистые формы изготовляют из формовочных смесей (песок, глина и другие вещества). Процентное соотношение и качество используемых компонентов зависит от вида литья (отливки из чугуна, стали или сплавов цветных металлов).

По назначению формовочные смеси подразделяют на облицовочные и наполнительные. Облицовочные формовочные смеси соприкасаются с жидким металлом и работают в наиболее тяжелых условиях. Их приготовляют из кварцевого песка и глины. Для заполнения объема опоки используют отработанную формовочную смесь (наполнитель).

Изготовление песчано-глинистых форм вручную – процесс малопроизводительный и трудоемкий. Поэтому в современном производстве для выполнения формовочных работ применяются формовочные машины. Они повышают производительность труда рабочих-формовщиков в 10–20 раз.

Литье в металлические формы (кокильное литье).По сравнению с получением отливок в песчано-глинистых формах эта операция более простая и производительная. Металлическая, обычно стальная форма (кокиль) выдерживает тысячи отливок из различных цветных металлов и сплавов. Она имеет внутреннюю полость, соответствующую очертаниям отливки. В домашних условиях или в учебных мастерских кокильные формы можно изготовить из гипса, абразивных камней или из кирпича (см. ниже).

Перед заливкой жидкого металла форму подогревают (до температуры около 80 °C), а стенки внутренней полости смазывают смесью мела, графита и жидкого стекла с водой (для получения более чистой поверхности отливки). Затем в форму заливают жидкий металл. После затвердевания металла форму вскрывают и извлекают из нее отливку.

Литье под давлением.Этот вид литья осуществляют также в металлических формах. Давление на жидкий металл при заполнении формы позволяет отливке воспринять тончайшие очертания формы, уменьшает пористость металла. Заготовки деталей, полученные с помощью литья под давлением, имеют поверхность малой шероховатости и точные (до 0,1 мм) размеры, вследствие чего последующая механическая обработка их или очень незначительна, или совсем не нужна. Металл этих деталей имеет мелкозернистую структуру (результат быстрого охлаждения в форме) и высокую плотность, что повышает прочность деталей.