Технологія лиття з олова

19.09.2015

Художнє литво з олова

Технологія лиття з олова

Л итье з олова відомо людству з найдавніших часів. Ще за 6 тисяч років до нашої ери в Єгипті лілі з олова прикраси. Згадки про це металі зустрічаються в давньоіндійській, грецької, римської літератур. В античні часи в обігу були монети і судини з олова.

Займалися литтям з олова і на Русі. До нас дійшли начиння, прикраси, предмети культу часів Київської Русі. До нас дійшли начиння, прикраси, предмети культу часів Київської Русі. У ХІІ — XV століттях це ремесло досягло великого розвитку на Україні, в містах Пагорб, Володимир, Перемишль, Луцьк. У XV столітті в Києві був заснований ливарний цех, вырабатывавший олов’яні вироби.

Олов’яних лиття широко поширилося за Петра I. У ті часи в побуті користувалися олов’яними ґудзиками, кубками, посудом, зустрічалися і медалі з олова. Тонким візерунком скріплювали слюдяні пластинки в ліхтарях-світильниках. Однак у XVII столітті лиття з міді, бронзи, срібла поступово витіснило олово, і в наші дні орнаментальне лиття, поширена у давньоруському мистецтві, майже забуте. Втрачені прийоми цього цікавого художнього промислу старовини. Сьогодні лише окремі митці подекуди працюють з оловом. Не так давно знову звернулися до цього металу чеські майстри біжутерії, порадувавши знавців і широке коло споживачів оригінальними браслетами, брошками та іншими виробами.

Технологія лиття з олова

Для художників-аматорів, які бажають спробувати свої сили в лиття, олово являє собою благодатний матеріал. Воно приваблює перш за все своїм красивим кольором, подібним з кольором срібла, своєю технологічністю — низькою температурою плавлення, легкістю тонування, пластичністю, що дозволяє легко гравірувати, карбувати, «ліпити» паяльником, додаючи або віднімаючи метал.

В умілих руках з допомогою нескладного устаткування срібні злитки перетворюються у виразні, чудово передають пластику мініатюри: скульптури, медалі, брошки, браслети, запонки, шпильки для краваток, оригінальні рельєфні або ажурні ґудзики тощо. Ажурними або рельєфними пластинами більш великого розміру можна прикрасити шкатулки, декорувати дверні петлі, ручки, замкові свердловини. Пластини, накладені на фон з дерева або каменю, можуть бути самостійними настінними прикрасами. Нарешті, зі збірних деталей виготовляють досить великі речі: ліхтарики, бра, свічники, скриньки.

Олов’яних лиття легко доповнюється різноманітною обробкою, такий, як карбування, гравірування, тонування. Нерідко виріб декорують вставками перламутру, бісеру, янтарю, скла, каменю, кераміки. З тією ж метою застосовують холодну емаль — епоксидний клей змішаний з пігментами або художніми масляними фарбами.

Технологія лиття з олова

Крім функції суто художньої, ювеліри і скульптори-мініатюристи використовують олов’яних лиття як проміжний етап для перекладу олов’яної моделі в більш твердий метал — срібло, бронзу, чавун, мельхіор, нержавіючу сталь. Олово дає можливість більш чітко пропрацювати найдрібніші деталі, що недоступно моделям з пластиліну або воску. Навички роботи з оловом дозволяють в подальшому перейти до лиття з більш тугоплавких металів.

Що потрібно мати художнику-аматору, щоб почати займатися цим захоплюючим справою? Ось основні матеріали та інструменти: олово або третник (сплав 2/3 олова з 1/3 свинцю), пластилін і бджолиний віск для ліплення моделей, гіпс, мастика біла скипидарна для натирання паркетних підлог (може бути замінена мильним кремом для гоління), розчин мідного купоросу з марганцево-кислим калієм, саморобна центрифуга (рис. 1 ), мініатюрні чекани, зроблені з в’язальних спиць.

Технологія лиття з олова

Існує кілька основних способів лиття, що увібрали в себе досвід найдавнішого ремесла і сучасної технології виготовлення художніх творів з металу. Стосовно до олову це способи барельефного лиття, об’ємного лиття і кокільного лиття. Про кожного з них ми розповімо докладно.

БАРЕЛЬЄФНЕ ЛИТТЯ. Характерною особливістю барельефного лиття є певна висота рельєфу над фоном — вона не перевищує зазвичай 1/3 площинних розмірів виробу.

Робота починається з виготовлення моделі з пластиліну. Найзручніше ліпити на склі або пластмасі (рис. 2 ).

Технологія лиття з олова

Готуючи модель, наприклад, барельєф декоративної решітки або барельєфне зображення людини, тварини, заливається розчином гіпсу. Готувати його дуже зручно в гумовій чаші (зрізані на 1/3 гумовий м’яч або медична спринцівка); у нього засипають таку кількість гіпсу, щоб його вершина злегка виступала над залитою в чашу водою. В перемішаному вигляді розчин повинен нагадувати рідку сметану.

Технологія лиття з олова

Рис. 3

Перший шар гіпсу наносять на модель пензликом, не допускаючи утворення бульбашок повітря в поглибленнях; потім модель поміщається в огороджувальну рамку (опоку), яка не дозволить гіпсу розтектися при заливці всього обсягу (рис. 3). Через 10 — 15 хвилин гіпс затвердіє і зліпок (півформа) з моделі готовий. Пластилін видаляють стеком під струменем теплої води.

Технологія лиття з олова

Рис. 4

За допомогою цієї опоки відливають другу напівформу — цілісну пластину з гіпсу. На її гладкою стороні прорізають литники і випори (рис. 4)

Литниками називаються отвори, за яким метал заповнює форму. Випори — допоміжні отвори, з них під тиском розплавленого металу повітря і ливарні гази виходять з порожнеч форми.

Обидві напівформи складають разом і обв’язують м’якою мідним дротом, шов заливають гіпсом. У верхній торцевій частині напівформ роблять воронку (від дна якої починається літник), у неї буде заливатися розплавлене олово. Готову гіпсову форму сушать на дуже слабкому вогні газової плити приблизно близько трьох годин при температурі не більше 150° — 200° (рис. 5).

Технологія лиття з олова

Рис. 5

Треба стежити, щоб сушка йшла повільно, інакше форма може зруйнуватися.

Після того як виготовлення форми закінчується, можна приступити власне до лиття. Воно починається з розплавлення металу. Для отримання якісної виливки важливо витримати оптимальну температуру розплаву. Ознакою досягнення потрібної температури служить плівка солом’яно-жовтого кольору, що утворилася на поверхні рідкого олова. Розплав такої температури і заливати в форму. Нехтування цими вимогами негативно позначиться на відливання: недогретый метал дасть змащений відбиток, перегрітий (понад 360°) — перекристаллизует гіпс форми і пари кристалізованої води залишать раковини на поверхні виливки.

Остиглу форму поміщають в чашу центрифуги, швидко заливають метал і починають енергійно обертати центрифугу у вертикальній площині. Під дією відцентрових сил розплавлений метал заповнить всі найдрібніші поглиблення форми. Якщо модель не має дрібних деталей і значних заглиблень, можна обійтися без центрифуги.

Обертання центрифуги триває не більше півхвилини. За цей час метал кристалізується і застигає. Як тільки олово у формі застигне, форму опускають у миску з водою. Розмоклий гіпс легко видаляється і виливок звільняється з неї зрубують весь зайвий метал: литники, випори і т. д. Якщо виливок вийшла з дефектами — раковинами, недоливами, — брак металу можна заповнити за допомогою електропаяльника потужністю 80 Вт.

Потім приступають до остаточної обробки. Те, що не вдалося зробити в пластиліні, доводять тепер на металі. Виливок кріплять сургучем на дерев’яній пробці або дощечці і затискають її в лещата. Обробку ведуть шаберами, келепами, штихелями.

У процесі обробки олово набуває блиск, і відблиски заважають бачити форму. Прибрати їх можна тонуванням розчином мідного купоросу. Купорос надає виробу сірувато-чорний відтінок, що нагадує старе срібло. Після остаточного полірування, тонування потрібно зберегти в поглибленнях. Таким прийомом вдається ще більше підкреслити рельєфність.

Нерідко, щоб зменшити вагу вироби та отримати тонкостінну виливок (вона менше схильна усадкових раковин), пластилін з першої напівформи видаляють частково, зберігаючи тільки лицьову оболонку товщиною 2 — 3 мм. Друга півформа повинна бути опуклою і відповідати пустот зворотного боку майбутньої виливки. Для виготовлення такої форми на полях першої половини роблять напівкруглі замкові лунки, а потім разом з пластиліном змащують її розділової мастилом — скипидарною мастикою для підлоги або мильною піною. Друга півформа відливається на розділову мастило поверх першої напівформи. Потім напівформи рознімають і видаляють пластилін. На другий полуформе прорізають литники і выпора, і на обох ріжеться литниковая воронка.

Форма для відливання медалей виготовляється приблизно також. Потрібно тільки під час лиття розміщувати її не строго вертикально, а похило, під кутом 30 — 40°. При такому положенні виливок медалей йде якісніше.

ОБ’ЄМНЕ ЛИТТЯ. На відміну від барельефного, з допомогою цього виду лиття можна отримати вигнуті рельєфи, кільця і персні з орнаментом по всьому периметру, полнообъемные фігури.

Технологію об’ємного лиття ми опишемо на прикладі виготовлення художнього кільця. І в цьому випадку робота починається зі створення пластилінової моделі. Кільце задуманої форми ліплять микростеками на скляній пробірці діаметром 18 — 20 мм. Не треба засмучуватися, якщо не вдається тонко опрацювати всі деталі кільця. Із-за м’якості матеріалу цього неможливо добитися. Вся дрібна доведення піде в олов’яної відливання.

Після того, як закінчена модель, приступають до виготовлення ливарної форми. Розведений до густоти сметани гіпс наносять у кілька шарів на модель. Перший шар, так званий облицювальна, товщиною 2 — 3 мм накладають тонким пензликом. Її вістрям заповнюють всі поглиблення в пластиліні. Великими краплями гіпс накладати не можна, інакше між гіпсом і моделлю можуть залишитися бульбашки повітря. Другий шар більшої товщини наноситься стеком, коли розведений гіпс вже починає схоплюватися. Далі на модель нарощують гіпс так, щоб скульптурне зображення внизу, а ливарна воронка вгорі (рис. 6).

Технологія лиття з олова

Рис. 6

Коли форма схопиться, її поміщають під струмінь теплої води. Пластилін розм’якшиться, і тоді не складе праці вийняти з форми скляну трубку.

Далі під струменем теплої води стеком видаляється пластилін моделі. Вийняту скляну трубку потрібно замінити порожнистою гіпсовим стрижнем, який встане на її місце в блок-формі. Стрижень робиться так: ту ж скляну трубку обгортають у два шари мокрою писального папером (рис. 7).

Технологія лиття з олова

Рис. 7

паперове кільце зрушують по трубці-пробірці до її денця (рис. 8).

Технологія лиття з олова

Рис. 8

і в утворився паперовий стаканчик до половини наливають гіпс. Через 1 — 2 хвилини, коли гіпс почне схоплюватися, його розганяють стеком по стінках і дну паперового склянки, а потім закладають гіпсом і верхній отвір. Порожнина в гіпсовому стержні потрібна буде при литті, в ній утворюється той запас розплавленого металу, де зберуться усадочні раковини. Готовий стрижень під струменем води вставляють в отвір форми, злегка повертаючи в обидві сторони для притирання.

Гіпсову форму необхідно забезпечити системою літників і выпоров. Спочатку свердлимо литники в стержні, що з’єднують його обсяг з найбільшим обсягом форми. Потім вставляють стрижень у форму і свердлять основний вертикальний літник між ливарної лійкою і порожниною стрижня. Далі свердлити випори (рис. 9).

Технологія лиття з олова

Рис. 9

Мокра гіпсова форма настільки м’яка, що литники і випори можна свердлити, тримаючи свердло прямо в пальцях. Свердлити литники і випори цілком допустимо і стеком, кінчик якого має форму круглої лопаточки.

Після свердління стрижень потрібно вийняти з форми і змити залишки подрібненого гіпсу. Промитий стрижень остаточно вставляється в форму, а дві кільцеві щілини між стрижнем і формою замазуються рідким гіпсом. Форма готова до сушіння. Сушать блок-форму дуже ретельно. Операція заливки олова в форму, а також всі наступні йдуть у тому ж порядку, що і при барельефном лиття.

Фігурки людини, тварин і т. д. Відливають у полнообъемные нероз’ємні форми. В цьому випадку модель ліплять з м’якого бджолиного воску або ріжуть з більш твердого технічного. Для виготовлення моделі беруть металевий стрижень і кінець його кілька разів занурюють у розплавлений віск, щоб вийшла булька — заготівля для ліплення. У готову модель перед формуванням в гіпс встромляють два шматки тонкого дроту — вони створять канали для выпоров. Літник буде утворений вийнятим металевим стрижнем.

Гіпсову форму виготовляють так, як було описано вище. Після тужавіння її витримують в окропі, поки віск не розтане і не вийде за литнику і выпорам на поверхню води.

КОКИЛЬНОЕ ЛИТТЯ. Вся історія олов’яного лиття пов’язана з литтям в кокіль. З дійшли до нас пам’ятників матеріальної культури ми знаємо, що ще стародавні ливарники користувалися кокильными формами, і вони були роз’ємними. Виготовляли їх з обпаленої глини (кераміка), вапняку і природного гіпсу-ангідриту. Правда, такі форми були неміцними і служили недовго. Більш довговічними виявилися форми з природного шиферу, змійовика, свинцю і бронзи. З XV століття почали застосовувати мідь, а з XIX століття і донині користуються формами з чавуну і сталі.

В домашніх умовах кокільні форми можна виготовляти з гіпсу або абразивних каменів. Міцна гіпсова форма виходить, якщо гіпс замішують на рідини, що складається з чотирьох обсягів води і одного обсягу насиченого розчину бури. Використовують при кокильном лиття і так званий мармуровий гіпс. Є два рецепти його виготовлення. Перший: на чотири вагових частини гіпсу додають одну частину бури і доводять водою до консистенції рідкої сметани. Другий: гіпс замішують на розчині столярного клею. Клею у воду додають стільки, щоб пальці лише злегка склеювалися. Слід мати на увазі, що всі ці добавки збільшують час затвердіння гіпсу.

Крім гіпсових форм, можна використовувати форми, виготовлені з абразивних каменів (наприклад, для правки бритв) і сланцевих каменів. Об’ємне скульптурне зображення гравірують в їх товщі. Выпора прорізають штихелем навколо зображення і відводять їх в сторони вгору. Для заливки олова в роз’ємних формах вирізають воронку (рис. 10).

Технологія лиття з олова

Рис. 10

До завершальних операцій по обробці олов’яної виливки відносяться доопрацювання деталей штихелями і, якщо потрібно, карбування, гравіювання і тонування. Карбування і гравіювання виконуються звичайними прийомами, тому ми не будемо на них зупинятися. Більш детально розповімо про тонування олова.

Тонування — зміна кольору — здійснюється хімічним способом. На поверхні металу утворюється стійка декоративна плівка, що підкреслює форму виробу, його рельєфність, пом’якшувальна блиск чистого металу.

Ось склад, забарвлює олово в колір старого чорненого срібла: на 100 мл води беруть 5 г мідного купоросу і 0,5 марганцевокислого калію. Виріб поміщають в розчин, щільність чорніння залежить від часу витримки.

А ось спосіб міднення (контактного): виріб натирається кашкою з 10 частин кристалів мідного купоросу, 1 частини хлористого амонію, 1 частина кухонної солі, 2 частин дрібного піску і води. Найчастіше способом контактного міднення тонують пам’ятні медалі.

На закінчення хочеться побажати художникам-ливарникам успішного оволодіння старовинним захоплюючим ремеслом.

Короткий опис статті: лиття пластмаси Технологія лиття фігурок з олова технологія, олово, лиття, кокіль

Джерело: Технологія лиття з олова

Також ви можете прочитати