Технологий массового изготовления ювелирных изделий несколько — литье, прокатка, штамповка и волочение. Львиную долю ювелирного производства занимает технология литья, она позволяет создавать украшения разной сложности, сокращает потери драгметаллов и расширяет ассортимент изделий.
Технология ювелирного литья
Заготовки
Для создания ювелирных изделий методом литья сначала делают восковые формы будущих украшений. Несколько таких формочек припаивают на подготовленный стержень — получается своеобразная «елка». Такую ювелирную «елку» формуют в специальную глину и отправляют запекаться. Под действием высокой температуры глина спекается и высыхает, а воск (из которого делали восковые модели) растапливается и вытекает. В итоге получается глиняная форма с нужными ювелиру пустотами.
Литье
В подготовленную форму выливают драгоценный сплав. Форму с металлом остужают, уже ненужную глину удаляют и получают такую же ювелирную «елку», как на первом этапе — только та «елка» состояла из воска, а эта отлита из золота или другого драгметалла.
Как делают золотые кольца?
После того, как изделия из драгметалла отлиты
Разумеется, «елочка» из ювелирных изделий — это еще не готовые украшения, в первую очередь их надо срезать. Обычно по технологии ювелирного литья делают украшения, состоящие из нескольких деталей. В этом случае не обойтись без монтировщиков, которые соединят части в единое целое. Мастер собирает вместе детали изделия, спаивает их между собой, если нужно, подгоняет размер кольца, придает изделию товарный вид. Работа мастера крайне важна: если она была некачественной, то украшение может развалиться в процессе носки.
Закрепка камней в отлитых изделиях
Если в украшениях предусмотрена вставка камней, то эту работу доверяют закрепщику. Многие камни достаточно хрупкие, работа закрепщика трудная и кропотливая: нужно закрепить камешки в специальных пазах и при этом точно рассчитать нагрузку на каждый камень, чтобы он не скололся в процессе закрепки. Камни устанавливают в пазы и запаивают так, чтобы они надежно держались — не только на витрине, но и в процессе носки.
Технология ювелирного литья с камнями
Этот метод используют далеко не для каждого украшения и только для дешевых камней. Чтобы отлить ювелирное изделие с камнем, при формировании ювелирной «елочки» камни вставляют в сами восковки. Глиняную форму обжигают, воск вытекает, а камни остаются внутри формы. В форму заливают драгметалл и камни закрепляются в украшении. Этот метод дает немалый процент брака, но из-за дешевизны его продолжают использовать.
Источник: www.livemaster.ru
Ювелирное производство: литье ювелирных изделий
Микролитье, или точное литье по выплавляемым моделям,- это наиболее производительный способ тиражирования ювелирных изделий. Литьем получают как отдельные детали ювелирных изделий для последующей монтировки, так и целиковые изделия. Применение литья позволяет получить любое количество копий сложнейших изделий, изготовленных вручную, наборных, вырезных филигранных с минимальными потерями драгметалла и более рациональным использованием ручного труда.
✨горный хрусталь #модныетенденции #мода #украшения #аксессуары
Современным оборудованием литья по выплавляемым моделям является комплекс, состоящий из нескольких блоков (установок). В такой комплекс входят: вулканизационный пресс, инжекционная установка, компрессор, установка для вибровакуумирования, плавильно-заливочная установка. Плавильно-заливочные установки бывают двух типов с центробежной принудительной заливкой жидкого металла в форму и вакуумного всасывания.
Наиболее распространена установка центробежного литья.
Схема ювелирно-литейного производства
Изготовление образца (мастер-модели или прима-модели) для размножения литьем —► изготовление резиновой пресс-формы —► изготовление восковой модели —► изготовление литейной формы —► выплавление восковой модели и прокалка опоки с литейной формой —► заливка металла в формы.
В качестве литейных используют золотые и серебряные сплавы, полученные сплавлением чистых металлов, т. е. первичные, а также оборотные (кусковые отходы производства). Сплавы должны отличаться хорошими литейными свойствами, поэтому в большинстве золотых сплавов в качестве легирующих компонентов присутствуют никель и цинк.
Образец для прессформы изготовляют из недрагоценных металлов (мельхиора, латуни, бронзы) с последующим никелированием или родированием. Иначе поверхность металла будет пригорать к пресс-форме. Литье в форме неизбежно дает литейную усадку, поэтому образец изготовляют с поправкой на усадку, т. е. толщину металла делают во всех пропорциях «полнее» истинных размеров на 5-6%.
Изготовление резиновых пресс-форм. В качестве сырья для резиновых форм используют сырые резиновые смеси.
Подготовка резиновой смеси заключается в распрессовывании в вулканизационном прессе при температуре не выше 100°С в течение 1. 1.5 мин. Для этого кусок сырой резиновой смеси помещают между двумя стальными полированными плитами, смазанными кремнииорганической жидкостью во избежание прилипания смеси к металлу.
Между плит устанавливают ограничители, позволяющие отрегулировать необходимый зазор. Выдержав 1. 1,5 мин под давлением верхней плиты, смесь охлаждают под струей воды и отделяют от плит. Распрессовывать сырую резиновую смесь лучше непосредственно перед изготовлением пресс-форм.
Для того чтобы фиксировать резиновые пластины относительно друг друга при сборке в пакет (несколько слоев резины), изготовляют резиновые замки — ребристые с одной стороны пластины. Для их изготовления распрессованную сырую резину вырезают по размерам пресс-форм и очищают ватным тампоном, смоченным в бензине. Пресс-форму протирают кремнийорганической жидкостью.
Собранный пакет помещают в вулканизационныи пресс, прогревают 5 мин; затем в течение 40 мин вулканизируют под давлением 40. 100 кгс/см2 при температуре 140°С. По окончании вулканизации пакет охлаждают под струей воды и из пресс-формы извлекают ребристую резиновую пластинку.
Для изготовления разъемных пресс-форм из распрессованной резины вырезают пластины по форме и размерам металлической рамы. Пластины очищают бензином и укладывают в пачки. Количество пластин в пачке зависит от толщины модели. На нижнюю пачку кладут резиновые замки, обратная сторона которых зачищена и смочена бензином. Между замками укладывают и модель (оригинал).
Ее располагают таким образом, чтобы замки обеспечивали фиксацию одной половины формы относительно другой, но не мешали извлечению восковых моделей. Поверхности верхней и нижней резиновых пачек, обращенные к модели, натирают тальковой пудрой, а по краям будущего разъема смазывают силиконовым маслом.
После наложения верхней пачки на нижнюю сверху помещают дополнительную плиту, на которую будет оказывать давление плита пресса. Собранный пакет помещают в металлическую раму, вставляют в вулканизационныи пресс и прижимают верхней плитой пресса. После того как температура верхней плиты достигнет 140.
150°С, ее опускают до предела, и под ее давлением производится вулканизация в течение 30. 45 мин. По истечении этого срока обогрев выключают и раму с пресс-формой извлекают и охлаждают. Излишки резины обрезают и пресс-форму разъединяют по месту разъема и извлекают модель. На рабочей поверхности пресс-формы не должно быть неровностей и повреждений.
Для изготовления разрезных пресс-форм, так же как и для изготовления разъемных, пластины распрессованной сырой резины вырезают по форме металлической рамы, смачивают бензином и укладывают в пачки. Толщина пачек, как и для разъемных пресс-форм, зависит от высоты модели.
Модель ювелирного изделия укладывают между двумя пачками сырой резины, а полости изделия плотно заполняют кусочками сырой резины. Собранный таким образом пакет вкладывают в металлическую раму и помещают в вулканизационныи пресс. Далее процесс прессования и вулканизации протекает аналогично описанному.
После извлечения пресс-формы из рамы ее разрезают на две половинки, аккуратно подрезая линию разъема скальпелем. Линию разреза выбирают неровной (бугристой) для лучшей фиксации половинок пресс-форм. Для извлечения из них сложной восковой модели делают дополнительные прорези. Качество изготовления пресс-формы определяют по опытному отливу восковой модели.
Изготовление восковых моделей. Модельный воск представляет собой однородную смесь двух-трех воскообразных компонентов, отвечающую требованиям состава — достаточной пластичности и прочности.
В двухкомпонентных составах могут быть использованы следующие пары: парафин и церезин-100 в различных пропорциях; парафин и шеллачный воск в различных пропорциях; парафин и сополимер в различных пропорциях. Трехкомпонентный состав включает парафин, сополимер этилена и шеллачный воск. В процентном соотношении парафина — 63, сополимера — 12, шеллачного воска -25; в другом варианте парафина — 60, сополимера — 20, шеллачного воска — 20.
Состав загружают в инжекционный бачок. Крышку бачка закрывают и фиксируют. После этого включают обогрев, устанавливают температуру (70. 80°С) для модельного состава и регулируют давление сжатого воздуха в пределах 0,2. 1,5 ат в зависимости от величины и формы восковой модели.
На рабочую часть прессформы наносят тонкий слой тальковой пудры или распыленной силиконовой жидкости.
Нагретый до определенной температуры модельный состав путем надавливания на сопло подается из бачка в пресс-форму. Для моделей со сложной конфигурацией и крупных плоских моделей состав подается сильным или неоднократным нажатием. Половинки резиновых пресс-форм должны быть плотно прижаты.
Заполненную модельным составом пресс-форму выдерживают 1. 2 мин до ее охлаждения, после чего из разъединенной пресс-формы осторожно извлекают восковую модель.
Для сборки моделей в блоки используют литники — восковые стояки с металлическим стержнем внутри. Их делают из отходов модельного состава от выплавки моделей. Восковые отходы расплавляют на песчаной или масляной бане и заливают в специальную форму, в которую заранее вложен взвешенный металлический стержень диаметром 1,5 мм. После охлаждения и извлечения из формы литник подвергают тщательному осмотру, зачистке (специальным шабером) швов, облоя и других Дефектов.
Для сборки моделей в блок восковой стояк укрепляют в Гениальном приспособлении. Затем тонким лезвием электропаяльника припаивают модели к стояку. В результате образуется блок — «куст» или «елочка». Блок устанавливают на резиновую подставку, а затем промывают в 5 %-ном растворе сульфанола или в моющих средствах для синтетических изделий. Сушат блоки потоком воздуха до полного исчезновения влаги с поверхности моделей.
Изготовление литейных форм. Литейные формы изготавливают из формовочной массы, которая представляет собой сложный состав огнеупорных компонентов, как правило, оксидов кремния в виде кварца и кристобалита, гипса, различных замедлителей и связующих (глюкоза, бура, серная кислота) и др. Пропорции смесей различны, в основе 60. 70 % оксиды кремния, 30. 40 % гипса.
Смесь используют в мелкоизмельченном состоянии и хранят в сухом месте. В качестве затворителя (для приготовления суспензии и ее затвердевания) применяют дистиллированную воду из расчета 0,32. 0,42 л на 1 кг смеси. Изготовление литейной формы происходит по следующей схеме.
В резиновый или полиэтиленовый цилиндр наливают дистиллированную воду и устанавливают на вибростоле вакуумной установки. При включенном вибраторе постепенно, при непрерывном перемешивании, в цилиндр засыпают формовочную массу. Формовочная масса перемешивается с водой 1,5. 3 мин, после чего цилиндр накрывают крышкой и включают вакуумный насос для отсоса из цилиндра воздуха.
Вакуум доводится до 0,8. 0,9 ат, и смесь вакуумируется в течение 5. 7 мин. Затем цилиндр с вакуумированной массой снимают с вибростола, а на вибростол, при умеренном вибрировании, помещают опоку с модельным блоком (опока устанавливается на резиновой подставке).
Осторожно, чтобы не повредить блока моделей, формовочную массу заливают в опоку, закрывают крышкой и снова включают отсос воздуха. При вакууме 0,8. 0,9 ат, как только смесь начнет разбрызгиваться, насос выключают. Вибрация продолжается 1 . 2,5 мин, до спадения вакуума. Через два часа резиновую подставку снимают и сушат на воздухе не менее 6 ч.
Прокалка опок. Выплавление восковых моделей и прокалка опок производится в специальных печах, обеспечивающих температурный режим от 100 до 1000 °С, поддоном для выплавленного воска.
Литейную форму устанавливают в камеру нагретой печи на решетку вниз литниковой чашей и выдерживают при температуре 150° в течение 2. 2,5 ч. Нагрев производят ступенчато в 2. 3 приема (в зависимости от типа формовочной смеси) до 750. 800 °С с периодическими выдержками в 1 ч при температуре 300, 480 °С и выдержкой 1,5. 3 ч при температуре 750. 800 °С. Охлаждение опоки производится со скоростью 100 град./ч. до температуры заливки.
Заливка металла в формы. Заливка металла в формы производится в специальной установке для центробежного литья. Для литья ювелирных изделий используют установки мощностью порядка 13 кВт, емкостью тигля 1,5 кг (для золота). Интервал регулирования температуры 700. 1200 °С и частота вращения плавильного узла 220 об/мин.
Для заливки металла нагревают тигель установки до 700 °С и засыпают на дно тигля обезвоженную борную кислоту в качестве флюса из расчета 1,5. 2,0% от массы шихты. Затем нагревают тигель до температуры плавления сплава и загружают частями металл по массе отливки. Расплавленный металл раскисляют цинком для золота и фосфористой медью для серебра из расчета 0,1.
0,2% от массы шихты, перемешивая расплав, избыток флюса с поверхности удаляют. Литейную форму из печи переносят и устанавливают в заливочном узле. Машину включают на установленное время вращения 2. 3 мин и производят заливку. Снятую с заливочного узла форму охлаждают на воздухе до 60. 70 °С.
Отделяют блок от формовочной массы легкими ударами молотка по металлической опоке и стержню блока. Затем блок очищают жесткой щеткой. Окончательно очищают отливки от формовочной смеси в 20. 40%-ном растворе плавиковой кислоты. После травления отливки промывают в проточной воде и при необходимости осветляют в отбелах: золото в 10 %-ном азотном, серебро — 10 %-ном серном.
После промывки и сушки блок готов к отделению отливок от литниковой системы.
Отделенные отливки даже в том случае, когда сделаны но модели целого изделия, еще не являются готовыми. Они поступают в монтировку для обработки поверхности, подгонки размеров колец, сборки замковых узлов в серьгах и брошах, припайки ушек кулонов и т. д. и только после окончательной монтировки готовы к закреплению камней и полировке.
Источник: uvelir.info
Что такое модельный воск, его особенности и применение
Используют материал для создания моделей, по которым в последствие отливают металлические элементы. Их можно сформировать сразу. Сделать это поможет ювелирный принтер. Однако, стоимость самого агрегата и процесса отпугивает мастеров. Фрезерные станки делают объемные украшения непосредственно из драгоценного сырья.
Минус в том, что при этом во все стороны летят опилки, а значит, теряются деньги. Собрать все частицы и вновь пустить в дело весьма проблематично. Есть и другие принтеры – напыляющие. Они не способны создавать готовые ювелирные шедевры. Такие машины работают только с полимерами.
Иными словами, они отольют модель в 3D все из того же воска, а дальше судьба изделия вновь оказывается в руках мастера.
Прежде чем отдать воск машине, или придать ему форму самостоятельно, нужно изучить материал. Мастики должны легко извлекаться из форм. Последние, делают из резины. Чтобы воск не прилипал к ее стенкам, он должен быть максимально пластичен, но не текуч. Даже хорошая смесь немного пристает к стенам штамповочных емкостей, поэтому их дополнительно обрабатывают тальком или маслом.
Облегчает работу небольшой интервал размягчения воска. Он должен становится гибким и податливым при температурах от 10-ти до 60-ти градусов Цельсия. При охлаждении воски дают усадку. Специалисты выбирают составы, минимально меняющие объемы. Еще один плюс – быстрое затвердевание мастики в форме, это значительно ускоряет процесс производства.
Прежде чем модельный воск купить, нужно обратить внимание и на его плотность. Универсальный показатель – 1 000 килограмм на метр кубический. Эта цифра уменьшает вероятность деформации элемента в следствие давления его собственного веса. Кроме того, тысячная плотность позволяет материалу легко отделяться от основы в горячей воде. Таким образом, мастика собирается для повторного применения.
Однородная структура восков обеспечивает гладкую поверхность заготовок, а значит, и самих драгоценных изделий. Есть список классических для мастик ювелиров компонентов. Наличие в составе церезина, парафина, торфяного или пчелиного восков, стеарина, эфиров кислот, красителей стандартно. Иные примеси – повод насторожиться. Сторонние добавки легко выявить.
Массу необходимо поместить в тигель и поджечь. Если, прогорев, состав оставит сажу, значит, он некачественный. При горении воск не должен коптить.
Воск ювелирный подразделяется на виды. Инжекционные смеси наиболее популярны, их применяют для многократного повторения одной модели. Тиражирование осуществляется путем расплавления мастик в резиновых шаблонах. В продаже есть инжекционные плиты, блоки, чешуйки и гранулы. Мелкие формы удобнее в работе, их проще помещать в основу и плавить.
Однако, приобретать гранулы следует лишь в том случае, если пустить их в дело планируется в ближайшее время. Воски имеют свойство постепенно испарять, терять летучие эфиры. Без них материал теряет часть свойств. Блоки и плитки мастики соприкасаются с воздухом меньшей поверхность. Испарение крупных форм протекает дольше, а значит, такие заготовки дольше хранятся.
Инжекционные воски не подходят для отливки больших изделий. Если цель – статуя, ваза, посуда, выбор специалистов падает на скульптурные мастики. Они годятся для ручной лепки и даже резьбы. Сырье поддается скручиванию, прокатыванию, штамповке. Расплавлять составы не надо, они формуются при температуре тела.
Скульптурный воск мастера используют при прямой заливке. Ее применяют в полых изделиях. Крупные формы нет нужды полностью отливать из мастики, придется слишком долго ждать, пока она затвердеет. К тому же, при работе над полыми образцами, тратится минимум воска. Пресс-форма заполняется полностью.
После затвердения состава по стенкам, еще жидкие остатки сливаются.
Процесс изготовления ювелирных образцов с помощью мастик называется восковкой. Предварительные модели обычно требуют доработки. Мелкие неровности полируются щеткой, крупные – срезаются металлическим лезвием с последующей шлифовкой. Ровной модель делают и с помощью химических реагентов. Ювелирные воски отлично растворяет тетрахлорид углерода.
В него заготовку следует погрузить на секунд 10. За это время вещество растворит поверхностный слой мастики. Можно так же равномерно опрыскать ее реагентом.
Воск дает простор для фантазии. Мастера часто пользуются материалом, дабы понять масштабы, уточнить очертания своих творческих задумок. Мастика многоразова, это позволяет ювелирам филигранно отточить на ней формы будущего украшения. Это особенно важно при изготовлении штучных, уникальных изделий. Первичные модели, обычно, отливаются единым массивом.
Образцы, предшествующие металлической отливке состоят уже из множества элементов. Это дает возможность изготавливать части украшений из разных материй, ведь в одном изделии могут сочетаться и золото, и платина, и серебро. На каких-то участках драгоценностей требуются углубления для камней. Другие поверхности задумываются гладкими. Гладким получается и сам процесс.
По признанию ювелиров, воск самый выгодный и удобный материал для создания драгоценностей.
Источник: tvoi-uvelirr.ru