Основы технологии художественной обработки материалов / Специальные технологии художественной обработки материалов

Пайка

Басма.

Басма — это самостоятельный вид художественной обработки металла является своеобразным развитием и усовершенствованием чеканки. Вместо многократных ударов чеканом, необходимых для лепки сложной формы, еще на ранних стадиях применяли фигурные чеканы — пуансоны, производящие тиснение. Одного удара такого пуансона было достаточно, чтобы его боевой конец сообщил металлу соответствующую форму. Басменные доски — матрицы — являются дальнейшим развитием техники тиснения.

Преимущества тиснения по сравнению с чеканкой — быстрота производства изделий, а также значительная экономия драгоценного, металла (золота, серебра), так как тиснение осуществляется на материале значительно меньшей толщины по сравнению с чеканкой.

Для тиснения басмы прежде всего изготовляется басменная доска (матрица). Она представляет собой невысокий монолитный металлический рельеф с мягкими, плавными формами без острых краев, углов и резких выступов, которые прорывают тонкий металл при тиснении. Общая высота рельефа на древних басмах не превышала 1—2 мм, но иногда достигала 5—6 мм (на больших басмах).

Матрица изготовляется литьем из медных сплавов с последующей тщательной чеканкой, реже обронной техникой из стальной заготовки, тоже прочеканенной. Толщина медных басменных матриц составляет от 6 до 10—12 мм. Стальные матрицы могут быть и тоньше. Оборотная сторона матрицы плоская, ровная, плотно ложащаяся на верстак.

Процесс тиснения басмы заключается в следующем. На матрицу кладется тонкий лист металла, толщина которого обычно не превышает 0,2—0,3 мм, предварительно осторожно отожженного и отбеленного. Затем сверху накладывается прокладка из листового свинца. По этой свинцовой подушке наносят удары деревянным молотком или в современных условиях осуществляют необходимое давление винтовыми или ручными прессами. Под действием силы свинец благодаря своей пластичности вдавливается во все углубления матрицы, точно повторяя весь ее рельеф. Такие же деформации претерпевает и металлический лист, зажатый между матрицей и свинцовой прокладкой. После тиснения свинец удаляют и с матрицы снимают басму — тонкий рельеф, очень точно воспроизводящий вес детали матрицы, включая и фактуру.

Более жесткие материалы (пробное серебро, латунь) требуют один или два промежуточных отжига и повторных тиснений, иначе тонкая металл ическая, фольга гартуется и рвется. Повторные тиснения с отжигом необходимы также и при тиснении очень высоких рельефов из чистых металл ов. Необходимо следить, чтобы при повторном тиснении рельеф, образованный на заготовке при первом тиснении, точно совпал с рельефом матрицы. Даже при небольших несовпадениях выступающие элементы рельефа сминаются и заготовка портится.

6. Типы соединений.

6. Соединение заклепками.

Рис. 17.

Клепка - это операция, с помощью которой получают неразъемные соединения деталей. Она часто применяется при изготовлении художественных изделий. Процесс клепки состоит из просверливания отверстий в деталях, установки в них заклепок и расклепывания выступающего конца заклепки с образованием второй головки. Заклепочное соединение может быть подвижным и неподвижным.

Неподвижное соединение применяется в большинстве случаев для различных металлических конструкций, начиная от решеток, ограждений и кончая ювелирными украшениями. Подвижные соединения применяются при изготовлении инструментов (щипцы, ножницы) и других изделий (петли, шарниры) для полученияшарнирных соединений, в них заклепки устанавливаются с зазором.

Заклепки изготовляют из металлов, обладающих вязкостью и пластичностью в холодном состоянии (сталь, медь, латунь, алюминий, серебро и др.). Они состоят из стержня с одной головкой, которая называется закладной головкой, вторая - замыкающая головка, образуется при расклепывании.

Наиболее распространены заклепки с полукруглой и потайной головкой (плоской). Стержень по своей длине берется исходя из суммы толщин склепываемых деталей и выступающей части стержня, необходимой для образования замыкающей головки. Для обра­зования плоской, потайной, головки выступающий конец должен быть равен 0,5 диаметра стержня, а для полукруглой головки-1,5 диаметра стержня заклепки. Выступающий конец заклепки делают слегка коническим, чтобы легче было ввести его в отверстие.

Диаметр стержня заклепки лучше всего брать в зависимости от толщины склепываемых листов или деталей: d=2s, где d - диаметр стержня заклепки, а s - наименьшая толщина склепываемых деталей (листов).

Инструментами для клепки являются натяжка и обжимка. Натяжка служит для сжатия склепываемых деталей. Она представляет собой стальной стержень с отверстием на торцовой части, диаметр и глубина которого должна быть несколько больше выступающейчасти заклепки. Обжимка служит для оформления замыкающейголовки и имеет такую же конструкцию, как и натяжка, но вместо отверстия в ней имеется лунка по форме головки.

В процессе клепки производят следующие по порядку операции:

1. Подгоняют детали - правка, припиловка, удаление заусенцев.

2. Размечают отверстия под заклепки и накернивают центры. При этом расстояние от центра заклепки до края склепываемой детали должно быть не меньше 1,5 диаметра заклепки, а между центрами заклепок в ряду от 3 до 4 диаметров.

3. Сверлят (или пробивают) отверстия. Диаметр сверленых отверстий берется на 0,1-0,2 мм больше диаметра стержня заклепки - это облегчает вставку заклепок в отверстия.

4. Снимают фаски или раззенковывают отверстия под потайные головки. Заклепку вставляют в отверстия, заводя ее снизу, и под нее ставят поддержку (специальный стержень с лункой под головку, укрепляемый в тисках) или плиту.

5. Ударяя молотком по натяжке, плотно сжимают склепываемые детали.

6. Расклепывают стержень заклепки. При этом стремятся, чтобы количество ударов было минимальным, так как металл нагартовывается и теряет пластичность. Сначала сильными ударами осаживают стержень, а затем боковыми ударами формируют головку и окончательно оформляют ее обжимкой.

Рис. 18. Процесс клепки:
а) установка натяжки; б) осаживание стержня заклепки молотком;
в) оформление головки обжимкой; г) cформированная замыкающая головка

Можно сразу на выступающий конец стержня накладывать обжимку и, ударяя по ней, одновременно расклепывать и оформлять головку, но при таком способе возможно смещение головки относительно оси заклепки, что нежелательно.

При клепке возможны такие виды брака:

· Смещение замыкающей головки относительно оси стержня из-за косо просверленных отверстий или скоса торца стержня.

· Часть стержня расплющивается между склепываемыми деталями, если детали слабо прижаты друг к другу.

· Стержень заклепки изогнут - это происходит, если свободная часть стрежня была велика или его диаметр мал по отношению к диаметру отверстий.

· Мала замыкающая головка при недостаточной длине свободной части стержня заклепки.

·

Пайка - способ неразъемного соединения металлических деталей при помощи припоев, широко применяемый в производстве художественных изделий.

Различают пайку мягкими припоями и твердыми припоями.

Пайка мягкими припоями имеет следующие преимущества: незначительный нагрев соединяемых деталей, сохранение размеров и формы деталей, простота способа, высокая плотность и др. Недостатки - невысокая прочность и термостойкость в пределах 100°С.

В процессе пайки мягкими припоями производят следующие по порядку операции:

1. Перед пайкой детали подгоняют друг к другу и места пайки тщательно очищают напильником или шкуркой.

2. Очищенные поверхности покрывают флюсом и облуживают.

3. Рабочий (заостренный) конец паяльника тщательно очищают, а если необходимо, запиливают драчевым напильником. Паяльник нагревают и его рабочий конец облуживают, для чего его предварительно погружают или натирают нашатырем (хлористым аммонием).

4. Паяльником расплавляют припой и переносят его на соединяемые поверхности деталей.

5. Паяльником медленно водят вдоль шва, пока он не прогреется и припой равномерно заполняет его.

6. После застывания припоя шов тщательно промывают и высушивают и, если необходимо, зачищают шкуркой, а наплывы припоя удаляют шабером или напильником.

Паяльник обычно нагревают до 400-450°С. Перегрев паяльника до 600°С и выше недопустим, так как медь, из которой сделан паяльник, начнет энергично окисляться и не будет брать и держать припой. Кроме того, медь при перегреве поглощает олово, оставшееся на паяльнике, отчего его рабочий заостренный конец становится хрупким и зазубренным.

Спайку предметов мягкими припоями производят на деревянной подкладке, так как металлическое основание поглощает значительную часть тепла, охлаждает детали и затрудняет работу.

Пайка твердыми припоями, у которых температура плавления выше 550°С, дает прочные, герметичные соединения. Твердые припои в основном состоят из меди, серебра, цинка и др. и применяются для пайки черных, цветных и драгоценных металлов.

Пайку твердыми припоями производят в следующем порядке:

1. Спаиваемые поверхности припиливают и подгоняют. Плотность подгонки во многомобеспечивает успех пайки (рис. 19.).

Рис. 19. Припиловка и подгонка различных деталей при твердой пайке:
а) неправильно; б) правильно

2. Спаиваемые детали соединяют и закрепляют между собой, что осуществляется посредством струбцин и других зажимных инструментов, а также посредством связывания проволокой из мягкой стали.

3. Спаиваемые поверхности покрывают флюсом (бурой) и медленно прогревают пламенем горелки или паяльной лампы.

4. На нагретый шов раскладывают припой, и нагревание продолжается, пока припой не расплавится и не зальет зазор в соединении.

5. После охлаждения производят зачистку шва и промывку для удаления остатков флюса.

В процессе пайки необходимо внимательно следить за растеканием припоя. Он начинает плавиться, как только расплавится и сделается жидкой бура (флюс). Если припой собирается к одной стороне, значит это место нагрето сильнее и следует подогревать другую сторону; тогда припой пойдет по всему шву. Если же подогрев не дает результатов, необходимо добавить флюс и припой. Из твердых припоев наибольшее распространение имеют латунные припои

Паяльная жидкость. Наиболее обычным очистительным средством служит водный раствор хлористого цинка (он же: паяльная кислота, паяльная вода, паяльная жидкость, травленая кислота и т.д.). Его обычно готовят, растворяя цинк в соляной кислоте. Раствор наносится на место спая в очень незначительном количестве и затем туда же наносится паяльником расплавленное олово. Под влиянием высокой температуры вода из раствора испаряется, а остающийся хлористый цинк разлагается, выделяя свободную соляную кислоту, которая и очищает поверхность металла, так что нанесенное олово начинает ее смачивать. Хлористый цинк являeтcя наилучшим известным нам очистительным средством, так как не требует подготовки, действует быстро и верно.

Очень крупным недостатком хлористого цинка, как очистителя, является его гигроскопичность. Случайно оставшийся неразложенным хлористый цинк со временем размокает и образует гальванический элемент: спаиваемый металл - раствор хлористого цинка - олово. Так как, раствор хлористого цинка обладает, кроме того, вследствие гидролитического распада кислой реакцией, то он может со временем разъесть пай.

Однако, если принять некоторые меры предосторожности: 1) брать возможно меньшее количество раствора и 2) сильно прогревать место спая, чтобы быть уверенным в том, что весь хлористый цинк разложится,— можно считать себя почти застрахованным от подобных неприятных последствий. Самым лучшим предохранением является промывка спая горячей водой со щеткой (для спаев проволок очень удобна зубная щетка).

Другие очистители. Кроме раствора хлористого цинка, в качестве очистителей употребляются еще такие вещества как стеарин и канифоль. Под влиянием высокой температуры расплавленного олова эти вещества разлагаются, и продукты их разложения восстанавливают окиси до металла. Способ применения их следующий: на месте спайки помещают несколько крупинок очистителя, набирают на сильно нагретый паяльник олово и трут паяльником по месту спайки. При этом крупинки плавятся, распределяются по всему спаю равномерно и очищают его от окислов.

Работа с твердыми очистителями значительно труднее, чем с раствором хлористого цинка. Преимуществом же их является то, что случайно оставшийся на месте спайки очиститель не вызывает разъедания и не создает гальванического элемента. Твердые очистители находят свое применение, главным образом, в обслуживании больших кусков металла. Особенно пригодным является для этой цели - пицеин. Необходимо следить за тем, чтобы паяльник был сильно нагрет, так как, чем выше температура, тем сильнее восстанавливающее действие очистителя. Разумеется, не следует заходить слишком далеко и сжигать паяльник.

Пайка серебром и «твердыми» (тугоплавкими) припоями.

Высокая температура плавления серебра (961°С) заставляет применять для пайки им совершенно другие методы, чем для олова.

Одним из таких приемов является следующий: спаиваемые поверхности складываются вместе, посыпаются бурой (очиститель), на них кладется кусочек серебра и все вместе вносится в пламя паяльной горелки. Расплавляющаяся в пламени бура растворяет окислы на спаиваемых поверхностях, так что серебро при расплавлении может их смочить. После охлаждения сплавленная бура удаляется со спая разгибанием ее и последующей многократной промывкой спая кипящей водой. Само собой разумеется, что паять серебром можно только металлы, точка плавления которых лежит значительно ниже точки плавления серебра. Материалом для пайки может с успехом служить серебро 84-й пробы. Серебро низшей пробы уже меньше пригодны для этой цели.

Из других тугоплавких припоев наилучшим является следующий сплав: латуни - 78,3%; цинка - 17,4%; серебра - 4,3% или меди - 36%; цинка - 52%; серебра - 12%. Спаивание этими припоями производится так же, как серебром.

Часть 2

содержание.

3. Покрытия металлов

3.1. Эмалирование

3.2. Патинирование и оксидирование

3.3. Электрохимические покрытия

3.4. Ювелирное дело

4.1. Классификация и ассортимент ювелирных товаров

4.2. Изготовление колец

4. 3. изготовление цепочек без пайки

4.4. Филигрань.

5. камнерезное дело

Дата добавления: 2014-01-04