Какие изделия из металла востребованы. Какие металлоизделия пользуются спросом у населения? Технология изготовления ювелирных изделий методом литья

Особенности литья металлов

Литье металла – это востребованный технологический процесс, который позволяет изготавливать металлические изделия нужной формы. Проводится отливка из разных сплавов, обладающих той или иной степенью жидкотекучести в расплавленном состоянии.

Такой способ выполнения позволяет выпускать качественную продукцию без применения громоздкого оборудования и огромного количества работников. На современном рынке эта технология пользуется огромным спросом, а также входит в десятку самых эффективных и применяемых в мире.

Общие сведенья

В процессе производства проводится заливка расплавленного материала в специальные формы. После охлаждения он принимает нужную форму и подвергается последующей обработке. Используются такие изделия в различных отраслях экономики:

  • автомобилестроение;
  • авиационная промышленность;
  • машиностроение;
  • стоматология;
  • ортопедия;
  • ювелирное производство.

Для разных видов сплавов используется определенная технология литья, позволяющая добиться нужных качеств в готовом изделии и избежать брака. Для литейного производства используются разные виды компонентов. Они обладают высоким показателем жидкотекучести. Это свойство сплава определяется:

  • химическим составом;
  • структурой металлического сплава;
  • температурой плавления.

Наиболее востребованными в промышленности являются металлы, имеющие низкую температуру плавления, так как их производство менее затратное. Чем ниже температура плавления материала, тем легче производится его отливка.

Металлы для заливки

В нужную форму специалисты могут отлить любой подготовленный сплав в расплавленном состоянии. Проблема состоит в том, что каждый вид материала имеет свою особенную температуру плавления и разную степень жидкотекучести. Чаще всего в промышленном литье используются металлы с низкой температурой плавления.

Компоненты, пригодные для литья, разделяют на черные, цветные и редкоземельные.

К черным относятся сталь, литейный и ковкий чугун. Все остальные сплавы относят к цветным и редкоземельным.

Для каждого вида сплавов используются специальные методы литья, позволяющие изготавливать изделия из следующих материалов:

За все время существования литейного производства было разработано много разных технологических решений с разными условиями отливки.

При отливке изделий из черных металлов используют 5 видов стали с разным содержанием углерода. Изделия с повышенной прочностью отливают из легированной стали.

Это самый распространенный материал, который используется для промышленной заливки.

Методы литья деталей

Для производства деталей станков и иной продукции высокоточного машиностроения используется обычный ковкий чугун и чугун перлитный, обладающей хорошей пригодностью к обработке.

Литейный чугун, который используется в разных сферах производства, делят на четыре вида:

Его отливка отличается низкой себестоимостью, сам материал имеет небольшую прочность и обрабатывается при помощи обычного резания.

Более прочным материалом для оливки считается чугун, в состав которого входит шаровидный графит.

Широко применяются для заливки сплавы цветных металлов, прежде всего медь и алюминий. Они отличаются высокой устойчивостью к коррозии и стоят недорого.

Самой дорогой считается технология производства титанового сплава, требующая соблюдения особенных условий заливки и остывания. Такой редкоземельный сплав используется для высокотехнологичных отраслей экономики, таких как авиакосмическая индустрия или медицина.

Сплавы драгоценных металлов используются при отливке ювелирных, медицинских изделий или деталей для электроники.

Литьё металла

Способы отливки изделий из металлических сплавов

Современное литейное производство кроме традиционной технологии заливки жидкого металла в песчаные формы применяют и другие высокотехнологичные, производительные способы литья:

  • вакуумный;
  • центробежный;
  • под давлением;
  • центробежный;
  • оболочковый;
  • многократный;
  • ртутный;
  • по выплавляемым моделям;
  • электрошлаковый.

Высокотехнологичные виды литья позволили создавать металлические изделия с определенными качествами при высокой производительности труда и минимальном браке.

Чаще всего сегодня в промышленных масштабах используются следующие технологии производства:

  • в металлические формы (коколь);
  • статическое литье;
  • отливка под давлением;
  • в оболочковые формы;
  • в выплавляемые модели.

При выполнении статической заливки используются неподвижные формы, в которые разливают жидкий металл. Готовые изделия достают после того, как они остынут в неподвижной модели.

Производство титана

Для изготовления высокопрочных сплавов из титана и стали применяют вакуумную отливку, позволяющую снизить в металле содержание газов. Таким способом создают более плотную структуру металлического сплава с помощью плавления в вакууме. Затем горячий металл разливают в многократные емкости, в которых он остывает.

При введении технологии отливки под давлением применяется специальное оборудование, с помощью которого заполняют пресс-формы жидким металлом. Он подается под высоким давлением в диапазоне 7–700 МПа.

Такой способ производства выполняется машинами горячего или холодного прессования.

Выполняется эта технология для заливки алюминиевых, медных, цинковых и оловянно-свинцовых сплавов. Все эти металлы обладают низкой температурой плавления, что увеличивает технологические характеристики изделий из них.

Холодные и горячие способы литья под давлением позволяют получать изделие с идеально точными размерами и ровной поверхностью, которую не нужно после завершения процесса дополнительно обрабатывать.

Такая технология позволяет повысить производительность труда. А также она сокращает время всего технологического цикла, упрощает изготовление металлического изделия. У нее имеются также недостатки, к которым относится невозможность производить продукцию сложной конфигурации, так как они могут при вынимании из пресс-формы деформироваться. Таким способом производят только металлическую продукцию, имеющую небольшой диаметр.

При центробежном литье применяются специальные вращающиеся в горизонтальной или вертикальной плоскости формы.

Действие центробежных сил обеспечивает равномерное заполнение всех полостей в отливочной форме. Внедряется такая технология отлива при производстве труб, втулок или металлических дисков. А также ее применяют при отливке ажурных ювелирных изделий.

Издержки процессов

Для уменьшения убыточности процесса обычные способы литья в одноразовые модели были модернизированы с созданием высокопрочных полимерных составов. Для этого стали производить отливку в оболочковые емкости, изготовленные из термореактивного порошкообразного полимера. Он при воздействии температуры превращается в твердую оболочку, формирующую жидкий сплав.

Таким способом отливаются радиаторы водяного и парового отопления, узлы автомобилей, станков, самолетов и других видов высокотехнологичных механизмов. Эта технология позволяет получать детали большого размера и любой сложной модификации.

Традиционной считается отливка в кокиль, когда используется прочная форма.

Из нее вытаскивается деталь после отвердения металла. Таким способом производят простые стальные изделия небольшого размера. Чаще всего в кокиль отливаются медные и алюминиевые сплавы с невысокой температурой правления.

Модель для них делается из жаропрочной стали или чугуна, имеющих боле высокую температуру плавления чем медь или алюминий.

К преимуществам такой технологии следует отнести:

  • невысокую себестоимость производственного процесса и возможность его недорогой автоматизации;
  • простоту исполнения;
  • сохранность отливочных форм, которые используются неоднократно;
  • точность параметров изготовленных изделий;
  • качественную структуру металла, в которой не будет неметаллических частиц;
  • гладкую поверхность изделия, которая получается при таком способе отливки.

Традиционная технология отливки по выплавляемым моделям сегодня усовершенствовалась благодаря появлению новейших материалов.

Если раньше модель для заливки сплава делали из дерева или иной органики, которая могла быть разрушена высокими температурами при выжигании, то сегодня используются легкоплавкие материалы, такие как парафин и стеарин.

Читать еще:  Какие птицы хорошо поют. Как поют разные птицы? Для чего птицы поют

Отливка по выплавляемым моделям применяется при отливке художественной продукции со сложной конфигурацией. Это затратная технология отлива, которая используется при создании памятников или иных художественных изделий.

Стальную емкость для такой заливки делают на основе моделей из легкоплавких материалов, она имеет точные размеры, а ее поверхность тщательно полируют.

Виды отливочных форм

Для литья металлов пускают в ход разные емкости, которые разделяют на песочные, применяемые только один раз во время оливки, а также многократные. Многоразовые отливочные емкости делают из разных материалов:

  • чугуна;
  • жаропрочной стали;
  • огнеупорной керамики;
  • графита.

Широко распространены чугунные кокили и изложницы. При изготовлении продукции из алюминия, меди и других цветных сплавов выполняют металлические формы из чугуна, меди и латуни.

Такое решение было принято давно, оно позволяет легко проводить подготовку материалов к основному процессу. Сам процесс длится недолго, модели выходят высокого качества. При выполнении этой технологии привлечение большого количества рабочих не требуется.

Металлические отливочные емкости бывают открытыми и закрытыми. Открытые – это изложницы, а закрытые – кокили. В закрытых емкостях имеется полость, повторяющая размеры выплавляемой детали. Заливка жидкого металла в них проводится через специальное отверстие.

Оболочковые отливочные емкости используются при заливке сплавов цветных и драгоценных металлов, а также изделий из стали. Для отливки сплавов цветных металлов их делают из порошкообразного диоксида кремния или гипса.

При изготовлении продукции из золота, платины и серебра пресс-форму делают из легкоплавкого материала, который заполняется ртутью, парафином или пластмассой, что позволяет создавать продукт сложной конфигурации небольшой толщины.

Настолько щепетильная работа требует от всего персонала высокой точности и квалификации. Каждый этап производства проводится в оптимальных условиях, способствующих выходу только качественной продукции.

Видео: Отливка деталей в песчаные формы на заводе Амурский металлист

Какие металлоконструкции пользуются спросом

Использование металлоконструкций в современном мире настолько велико, что трудно найти отрасль, в которой они не применяются. Конструкции из металла являются основой любого производства в промышленности и часто востребованы в сельскохозяйственных направлениях.
Производственное объединение ООО «Ремстоймаш», расположенное в городе Курган, имеет богатый опыт в производстве конструкций из металла любой сложности. Свою деятельность организация начала в 68 году прошлого века. О том, какие бывают металлоконструкции, об их назначении и применении, специалисты объединения знают очень хорошо.
Предприятие в широком ассортименте производит металлоконструкции, пользующиеся спросом. К ним относятся:

  • Быстровозводимые металлоконструкции малого веса;
  • Нестандартные металлоконструкции;
  • Оборудование для АГЗС и АЗС;
  • Различные виды промышленного оборудования.

Наиболее востребованные конструкции из металла и преимущества их использования

При всем многообразии изделий из металла, следует отметить, какие металлоконструкции пользуются спросом. Несомненными лидерами стали практичные стальные профили. Они являются основой при возведении всех строительных объектов любого назначения. Это могут быть складские комплексы, жилые здания или промышленные предприятия.
При использовании металлоконструкций в строительстве, себестоимость возводимых объектов получается примерно на 30% дешевле, чем использование других материалов. Сроки строительства в этом случае тоже значительно сокращаются.
Высокие нагрузки, которым подвергаются сооружения больших размеров, требуют применения более мощных стальных конструкций. Соответственно, не падает спрос и на проверенные временем металлические элементы, произведенные классическими методами. Это могут быть колонны, двутавровые балки и усиленный швеллер, изготовленные сварным, штампованным или литым способами. Эти мощные элементы являются основой конструкций, к которым крепятся и удерживаются более легкие конструкции.
Качественно выполненные металлические конструкции подойдут как для типовых проектов, так и для не стандартных заказов. При их использовании строению обеспечена высокая степень надежности. Стальные конструкции, собираемые непосредственно на строительной площадке, удобны при транспортировке. Для их перевозки не требуется специальная техника, и они при этом не занимают много места. На строительной площадке для сборки металлоконструкций не потребуется много времени, они отличаются простотой в монтаже.

Типы металлоконструкций и их назначение

Для точного соответствия деталей при монтаже, при их изготовлении применяется специальное оборудование. Каркасы и металлические конструкции, используемые при строительстве, производятся из стали или проката. Внедрение современных технологий производства способствовало налаживанию выпуска большого ассортимента типовых сборочных комплектов.
При заказе изделий в таком виде, значительно сокращается время на проектно-строительных работы, упрощаются процедуры согласования в органах РосТехНадзора.
Кроме тех металлоконструкций, которые востребованы наиболее часто, производственное объединение занимается изготовлением емкостного и резервуарного оборудования. Такое оборудование также может быть выполнено по стандартным или индивидуальным заказам. Разработаны и применяются металлоконструкции такого типа в основном в нефтегазовом и нефтехимическом направлении индустрии.
Кроме этого, емкостное оборудование используется и в других направлениях, это могут быть:

  • Дренажные системы;
  • Емкости для различных жидкостей;
  • Емкостные аппараты любой формы;
  • Ресиверы;
  • Различные резервуары.

Конструкции имеют одно стенные и двустенные корпуса. В зависимости от назначения, наносится необходимое покрытие. По типу монтажа имеют вертикальную или горизонтальную установку.
Востребованным на сегодняшний день в различных производствах стало и теплообменное оборудование. Данный вид устройств также изготавливается на производственном объединении ООО «Ремстоймаш». Высокое качество теплообменников, выпускаемых на предприятии, гарантирует хорошие эксплуатационные качества на протяжении всего срока службы.
Инженеры компании разработали оригинальные схемы для фильтрующего оборудования, которое производится на предприятии. Они позволяют улавливать твердые включения размером от 0,2 мкм. Кроме изготовления фильтров для жидкостей, в объединении налажено производство фильтрующих систем для очистки газов.
Качественный менеджмент и внедрение инновационных технологий в производственные процессы позволяют объединению поддерживать отпускные цены на свою продукцию на низком уровне. Заводские производственные линии планомерно модернизируются без остановки рабочих процессов.
Внедряемые новые технологии дают возможность выпускать качественную продукцию, соответствующую всем необходимым требованиям и сокращать сроки изготовления.

Технология изготовления ювелирных украшений

С чего начинается изготовление ювелирного изделия? Оно начинается с создания модели. Изначально идея оформляется в эскизах и на бумаге, рисуется в нескольких ракурсах, после этого мастер оценивает модель с точки зрения технологичности и исполняемости.

Если украшение получается слишком сложной формы – оно разбивается на несколько составных частей, которые будет проще изготовить по отдельности, а после скрепить.

Следующим этапом идёт изготовление мастер-модели. Тут существует несколько подходов:

а) если украшение изготавливается в единичном экземпляре то модель вырезается прямо из воска. Существует несколько его разновидностей отличающихся твёрдостью и температурой плавления. Ювелир выбирает подходящий себе сорт и с помощью различных инструментов вытачивает из бруска восковый прообраз изделия, просчитывает установку литников, чтобы уже во время литья расплавленный металл заполнил все пустоты и не оставил нигде пузырьков воздуха;

б) если украшение готовится к серийному выпуску – сперва изготавливается мастер-модель из серебра или никель-цинкового сплава. После этого она запекается в специальной резине, резина разрезается, достаётся мастер-модель, а получившаяся форма используется для литья заготовок расплавленным воском;

в) но кроме вышеуказанных методов существует ещё и третий. Современные технологии добрались и до ювелирной отрасли. На сегодняшний день существуют специализированные CAD-системы позволяющие создавать 3D-модели ювелирных изделий с помощью компьютера. Такой возможностью, к примеру, обладает редактор Rhinoceros, и не только он один. Создание цифровой модели имеет ряд преимуществ перед традиционными способами: можно сразу прорисовать вид украшения вместе с камнями, оценить – какие лучше подходят, создать несколько вариантов одной и той же модели – выбрать наилучший из них, вносить изменения согласно пожеланий клиента не вмешиваясь в тонкие детали восковки. В любом случае – видеть изделие заранее, до его готовности, позволяет избежать тысячи и одной ошибки, которые могут возникнуть в процессе изготовления. После создания и утверждения 3D-модели в дело вступают так называемые 3D-принтеры. Эти высокотехнологичные устройства по модели с помощью лазера ступень за ступенью с очень высокой точностью воссоздают из воска прообраз ювелирного украшения. После его можно сразу изготавливать, или отлить мастер-модель и изготовить резиновую форму для будущего, или сразу выращивать из воска столько заготовок, сколько требуется.

Читать еще:  Кассовый чек без эклз. Эклз. мифы и реалии. Кассовые аппараты без эклз

Самый важный этап создания украшение – воспроизведение его в золоте. Как правило, изделия не отливают по одному – это не рационально. Несколько десятков восковок собирают и припаивают на один толстый стержень – получается ювелирная ёлка, её аккуратно формуют в специальную глину и запекают. Это длительный и ответственный процесс. Ставится задача, чтобы глина спеклась и высохла равномерно, без единой трещинки, а после вытопился и вытек весь воск. В итоге получается форма с пустотами для будущих золотых украшений. Теперь мастер-литейщик готовит сплав. В зависимости от необходимой пробы, цвета металла и таких параметров как ковкость, пластичность – выбирает и смешивает с чистым золотом различные другие металлы (как правило это серебро, медь, никель, цинк, но могут быть и другие, причём содержание в доли процента, но сильно влияющие на итоговые свойства сплава). Компоненты расплавляются вместе, тщательно перемешиваются для достижение равномерности содержания и выливаются в подготовленную заранее форму. Всё, теперь ей дают остыть, размывают глину струёй воды и достают уже готовую ёлку в металле. Изделия с неё обкусываются и отправляются далее в работу.

Чаще всего ювелирные украшения отливаются не в виде одной заготовки, а состоят из нескольких деталей, которые необходимо скрепить вместе – этим занимаются монтировщики. Отдельные детали изделия собираются вместе и спаиваются в одно целое, кольцам подгоняется до нужного размер, убираются огрехи литья и в целом изделию придаётся более-менее завершённый вид. Этот этап очень ответственный, от качества монтировки зависит – не развалится ли украшение в процессе носки, кроме того именно на этом этапе обнаруживается большинства дефектов литья.

4. Шлифовка и полировка

Итак, получено уже собранное изделие без камней. Но оно выглядит ещё не очень, нет замечательного ювелирного блеска, видны царапины и кусочки припоя, где-то неровности, возможны оксидные плёнки и разводы после литья. Все эти недостатки призваны убрать этапы шлифовки полировки ювелирного изделия. Есть несколько различных методов, применяемых в разных случаях:

а) химполировка – призвана убрать оксиды с поверхности сплава, осевшие там в процессе литья. Однако множество сегодняшних лигатур содержат в себе компоненты, препятствующие окислению металлов, что позволяет в итоге совершенно исключить этот этап из производства;

б) шлифовка – по сути грубая обработка изделия для придания ему завершённой формы, выравнивания профилей, ликвидации дефектов;

в) полировка – это уже придание изделию зеркального блеска путём обработки украшения на мягком войлоке;

б) галтовка – суть метода в полировании изделий путём перемешивания в барабане с абразивом. Есть разные методы перемешивания, составы абразивов (от скорлупы ореха до высокотехнологичных пластиков). Главная особенность этого метода, что он во многом объединяет этапы шлифовки и полировки (хотя качество получается несколько хуже, чем при выполнении этих этапов по отдельности) и является достаточно быстрым и дешёвым. Большинство недорогих украшений производящихся массово, как то: серебряные изделия, штампованные золотые изделия и недорогие украшения фианитовой группы проходят обработку только галтовкой, минуя все другие стадии.

5. Пробирная палата

Так как в Украине обязателен пробирный контроль за качеством всех ювелирных изделий, то после всех вышеуказанных этапов украшения отвозятся в казённое предприятие пробирного контроля, где они проходят анализ на соответствие пробы ГОСТу, о чём на изделии сообщается установкой специального пробирного клейма. Изделия не прошедшие проверку возвращаются производителю, который их отправляет на аффинаж.

Если в украшении предусмотрены камни – наступает следующий этап – закрепка. Предварительно для каждого ювелирного изделия геммолог отбирает камни такие, чтобы они идеально подходили на свои места и гармонировали по цвету. Далее закрепщик должен установить их в пазы и запаять так, чтобы они и не могли выпасть. Этап чрезвычайно сложен и ответственен. Камни, в большинстве своём, являются очень хрупкими, могут не выдержать нагрузок, возникающих в процессе закрепки и сколоться. И если для дешёвых фианитов это не критично, то скол крупного бриллианта может стоить очень и очень дорого. Именно по этой причине предприятия, как правило, отказываются работать с камнями заказчика. Закрепщик должен обладать исключительными знаниями о физических свойствах камня. Например – что у топаза есть спаянности, что изумруд не терпит нагрева, что некоторые самоцветы могут обесцвечиваться и т.д.

Прохождение всех вышеперечисленных этапов позволяет изготовить очень высококачественный продукт. И чем тщательнее они выполняются, тем лучше изделие на выходе. Однако не для всех ювелирных украшений имеет смысл такая тщательность. Основное правило – чем дороже камень, тем более кропотливая должна быть работа по созданию изделия, однако это сильно влияет на стоимость, а если работа будет стоить дороже материалов – такое украшение могут и не купить, поэтому прибегают к различным методам автоматизации производства. Один из них уже был описан – полировка с помощью галтовочных машин, однако есть и другие.

7. Упрощённое и механизированное изготовление украшений

Не секрет, что ручная вязка цепей – дело достаточно долгое, монотонное и кропотливое. Ювелир первоначально тянет золотую проволоку необходимой толщины, после чего нарезает звенья и приступает к плетению. Однако таким образом совершенно невозможно изготовить столь популярные тонкие цепи, или же можно, но затраченная работа будет значительно превышать стоимость самого золота. Тут на помощь приходят цепевязальные станки. Они изготавливаются под самые разные типы плетений и могут вязать цепочки сразу из нескольких видов проволоки. И, как понятно, стоимость машинного часа намного ниже чем человека, и скорость работы выше. Однако совершенно не резонно запускать станок для одной единственной цепочки, поэтому их вяжут десятками метров, потом нарезают на куски нужной длинны и отправляют в продажу.

Штамповка украшений применяется чаще всего для плоских форм. Лучший пример – крестики, ладанки и медальоны. Изначально заготавливается золотая пластина необходимой толщины, а дальше прессом по форме выдавливаются готовые изделия, которые после минимальной обработки уже готовы к продаже.

И на последок – метод подходящий для дешёвых самоцветов – литьё с камнями. Не каждая модель ювелирного украшения подходит для этого метода, как правило они разрабатываются специальным образом. Суть состоит в том, что камни вставляются в изделие ещё на этапе изготовления восковок и формирования ёлки. После обжига формы в глине – камни должны остаться внутри, и когда заливается металл – камушки оказываются закреплёнными сразу. Далее следует обработка в галтовочном барабане и всё, изделие готово. При таком методе литья достаточно велик процент брака, однако общая низкая стоимость производства позволяет не обращать на него внимания.

Читать еще:  Какой урожай зерна с 1 га. Урожайность сельскохозяйственных культур. как повысить Урожайность пшеницы

Художественное литьё из металла

С момента появления до сегодняшнего дня формование металлических расплавов использовалось для создания произведений искусства. Старинные украшения и скульптуры, выполненные с величайшим мастерством, были сделаны с помощью древних технологий художественного литья из металлов. Эти методы почти без изменений используются современными авторами.

История и суть технологии

С металлом человечество познакомилось очень давно, но самые ранние попытки получения отливок из него, скорее всего, берут начало в четвёртом тысячелетии до н. э. Такие предположения позволяют делать археологические находки на Ближнем Востоке. Согласно исследованиям, первые формы, заполненные жидким металлом, были простыми углублениями в открытом грунте.

Значительного прогресса в точности и качестве отливок мастерам древности удалось добиться не сразу. Приблизительно вторым-третьим тысячелетием до нашей эры датируются первые сохранившиеся артефакты, которые можно отнести к скульптурному жанру. В этот период литьё становится не только предметом ремесла, но и способом создания произведений искусства высокого уровня.

Суть технологии заключается в свойстве расплавленного металла (как и любой другой жидкости) заполнять сосуд, в который его вылили. После остывания готовая отливка становится точной геометрической копией пустот в ёмкости. Основные этапы упрощённо выглядят так:

  1. Изготовление скульптором оригинальной модели из пластичных неметаллических материалов.
  2. Приготовление материалов для формования, создание литейной формы по оригиналу.
  3. Плавление металла, заливка его в форму, остывание.
  4. Освобождение готового изделия от формы, очистка и механическая обработка.

Процесс значительно усложняется, если необходимо создавать пустотелые отливки или тиражируемые изделия.

Используемые материалы

«Семёркой древних» называют перечень из железа, меди, олова, свинца, серебра, золота и ртути — с ними человечество знакомо не одну тысячу лет. Драгоценные металлы использовались для изготовления ювелирных изделий, а основным материалом для художественного литья в прошлом были сплавы на основе меди. В новое время к ним добавились чугун и алюминий.

Художники на протяжении всей истории не ограничивали себя ассортиментом материалов для плавки. Например, в XIX веке в Европе и России были популярны изделия из цинка и свинца, а современные скульпторы нередко обращаются к нержавеющей стали. Но классическими материалами для художественного литья даже на сегодняшний день являются бронза и чугун.

Бронзовые сплавы

Сплавы меди с некоторыми цветными металлами (свинцом, оловом, алюминием, бериллием) без присутствия цинка и никеля называют бронзой. Медь с большими примесями цинка — это латунь. Последнюю применяют в основном для изготовления кабинетной скульптуры и дорогой мебельной и интерьерной фурнитуры. Главным материалом для художественного литья больших и малых форм оставалась несменной на протяжении веков оловянная бронза. Её преимущества:

  • ничтожная усадка;
  • высокая текучесть;
  • не подверженность пористости при остывании;
  • высокая теплопроводность;
  • прочность;
  • коррозионная стойкость;
  • упругость;
  • свариваемость.

Литьё из бронзы — одно из старейших искусств. Применение её в разных частях древнего мира было повсеместным: люди готовили в бронзовой посуде, носили бронзовые украшения, пользовались бронзовыми инструментами, застёгивали одежду на бронзовые пуговицы. Эта эпоха известна по удивительно высокому качеству исполнения и небывалой художественной силы скульптурам, сохранившимся до наших дней. С тех времён берёт начало литейная бронзовая традиция, надолго пережившая свой век с одноимённым названием. Безусловно, сплавы совершенствовались на всём протяжении истории, но большая часть технологических процессов художественного литья оставались неизменными.

Серый чугун

Бронза и железо, пожалуй, самые важные материалы в истории человечества. Недаром они дали названия двум эпохам технологической эволюции — бронзовому и железному векам. Поскольку для железного литья требовались более высокие температуры и сложные печи, плавку железа человечество освоило несколько позже бронзы. По некоторым сведениям, чугун лили в Китае ещё 2 тыс. лет назад. Первыми массовыми изделиями из него в Европе и России были стволы пушек и ядра к ним в XV веке.

Эволюция печей и энергоёмкого топлива для них быстро сделала высокие температуры доступными не только для военной промышленности. Художественное применение литейного железа началось приблизительно в 1500 г. с производства плитки для печей, памятников и фонтанов. Мощным толчком для популяризации чугуна в искусстве было бурное развитие металлургических технологий во второй половине девятнадцатого века и последующая за этими событиями индустриализация.

Для приготовления скульптуры используют серый чугун с высоким содержанием фосфора как самый недорогой и приспособленный для литья сплав железа с углеродом. Фосфор улучшает текучесть — это помогает металлу полностью заполнять форму. Свойство фосфора повышать хрупкость железа для художественного литья значения не имеет, как и присущая серому чугуну пористость. Материал обладает ещё одним важным свойством — привлекательностью внешнего вида готового изделия.

Применяемые методы

Традиционные технологии нисколько не утратили актуальности и в наше время. В качестве основных мастера применяют литьё либо в земляные формы, либо по выплавляемым моделям. На XIX век пришёлся накал соперничества этих двух методов. Первый стал массовым в основном у промышленников, уступив лидерство в искусстве более точному и дорогому литью по восковым моделям.

Литьё в землю

Этот метод объединяет литьё в землю, песок или глину. Основная разница между ними заключается в материале формы. Суть технологии состоит в получении отпечатка от шаблона на смеси с дальнейшим изменением её качества (трамбовкой, добавлением связующего вещества) и последующим формированием в ней литниковой системы — каналов, по которым будет поступать и удаляться расплавленный металл.

Для создания сложных объёмных фигур нередко используют разборные шаблоны, а формовку производят в специальных составных ящиках — опоках. На результат большое влияние оказывает состав и качество формовочной смеси. После отливки заусенцы и линии каналов удаляются механически.

Достоинства технологии:

  • простота;
  • низкая себестоимость;
  • возможность создавать отливки больших размеров и массы.

По выплавляемым моделям

Этот метод был популярен ещё в Древнем Египте и Китае, использовался в Греции и Риме, не претерпел больших изменений за тысячелетия. Основные эволюции произошли во вспомогательных материалах: воск мастера сменили на синтетические смеси, активно стали применять эластичные резиновые формы и т. п. Классический метод литья по выплавленному воску выглядит так:

  1. Создание восковой модели скульптором — точной копии будущей отливки.
  2. Изготовление формы — на поверхность воска наносится в несколько этапов пастообразная гипсово-глиняная смесь.
  3. Запекание формы в печи. Во время нагрева воск покидает форму, вытекая через заранее предусмотренные каналы.
  4. Заливка расплавленного металла в покинутые воском пустоты.
  5. Освобождение готовой скульптуры от глиняной формы.
  6. Удаление лишнего металла с отливки, шлифование, полировка, художественная химическая обработка.

В подобном виде этот древний метод сейчас очень популярен у художников. Процесс литья усложняется при необходимости создавать тиражируемые изделия. Тогда в регламент работ добавляются процедуры изготовления «негативных моделей», назначение которых — служить многоразовой формой для восковых отливок.

Сам по себе способ формирования по выплавляемым моделям позволяет создавать чрезвычайно качественные и тонкие изделия из всех видов металлов. Технологические трудности могут возникнуть лишь при изготовлении больших элементов: такие задачи по плечу только мастерам высокой квалификации.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector