Технология литья ювелирных изделий

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.

Старинный секрет натурального литья серебра (переосмысление)

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.

мелкосерийное литье в собственной мастерской

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

Современные литейные технологии

Современное литейное производство — сложный технологический метод, при нем заготовки металлических деталей получают с помощью заливания расплавленного металлического сплава в специально подготовленную литейную форму; внутри нее находится полость необходимой конфигурации. После затвердения полученную заготовку извлекают и обрабатывают до нужного состояния. Современная литейная промышленность ставит перед специалистами задачу, при которой получаются максимально соответствующие форме заготовки, требующие минимальных затрат для их доработки.

Далее приведено описание самых известных видов литья в современной промышленности.

Литьё в песчаные формы

Это самый малозатратный, при этом весьма грубый метод литья. Благодаря своей дешевизне, способ является наиболее массовым.

Сначала изготавливается литейная модель. Ранее использовали для этих целей дерево, но сегодня гораздо проще выполнить модель с помощью современного 3D-принтера из недорогих полимерных материалов.

Изготовление песчаных форм

Подготовленная модель устанавливается на своеобразной подмодельной плите, сверху на модель надевается ящик без дна (опока). Промежуток между моделью и ближайшими стенками опоки забивается песком или заранее заготовленной смесью песка со специальным связующего. Для сложных вещей используют две полуформы (2 опоки), плоскость их соприкосновения — это место разъема.

Модель извлекают, полученные полуформы соединяют и затем производят отливку. Для заливки металла непосредственно в песко-формовочной смеси делают литники — специальные отверстия. По окончании застывания заготовку извлекают, удаляют облой, литники и обрабатывают поверхность до стандартного качества.

В настоящее время литьё в разовые песчаные формы позволило применять вакуумируемые формы, приготовленные из сухого специального песка без применения связующего.

Технология непрерывного литья

При изготовлении отливок непрерывным литьем расплавленное сырье из металлоприемника через графитовый пустотелый полустержень поступает в кристаллизатор с обязательным водным охлаждением, при затвердевании вытягивается специальным устройством. Такие заготовки позднее обрезают по необходимым размерам.

Используют непрерывное литье с целью получения полуфабрикатовиз чугуна, цветных, драг. металлов. Заготовки не могут иметь посторонних включений, пористости, раковин благодаря созданию узконаправленного потока затвердевания металла. Эта особенность делает данный способ непревзойдённым для изготовления качественной проволоки.

Литье по газифицируемым выжигаемым моделям

При методе литья по газифицируемым моделям стала существовать возможность не удалять одноразовую модель из отливочной созданной формы перед заливкой. Либо такие исходники удаляются при помощи выжигания, растворения и др. Благодаря дешевизне пенополистирола этот способ часто применяется для изготовления отливок разного художественного назначения. Его хорошо использовать для единичных экземпляров элементарных отливок, например накладок с несложным орнаментом, фирменных досок и др.

При изготовлении модели гранулы пенополистирола обязательно подвспенивают для активного роста. Далее укладывают сырье в пеноформы и вторично нагревают. При этом начинается реактивный процесс расширения и спекания помещенных гранул, в результате возникшего давления пенополистирол заполняет все пустоты внутри формы. Соединение различных элементов производят простейшим склеиванием, применяя составы, не влияющие агрессивно на химические особенности исходника и полностью выгорающие при нагревании.

Формование газифицируемых моделей необходимо производить в песчано-глинистые, самотвердеющие, жидкостекольные смеси. Большим преимуществом этого прогрессивного метода становится возможность простого формования в песок при отсутствии связующего. При этом песок в формовке не может смешаться с заменяющим модель металлом.

Способ литья в оболочковые формы

Оболочковый способ литья — это технология получения металлических отливок в формах, выполненных по модельной горячей оснастке из специально смешанных песчано-смоляных составов. Такие формы обладают прочностью, податливостью, газопроницаемостью, негигроскопичностью.

Оболочковые формы обладают следующими свойствами: достаточной прочностью, газопроницаемостью, податливостью, негигроскопичностью.

Процесс оболочкового литья начинается с покрытия термореактивной смолой заранее подогретой площадки, на которой установлена обезжиренная металлическая модель. При нагревании первоначальный состав плавится, образуется полутвердая оболочка. С целью удаления избыточной массы смолы форму с модельной плитой переворачивают, позже дополнительно нагревают.

После отвердевания оболочку — полуформу удаляют с матрицы, соединяют методом склеивания или же скрепления с другой половиной. Затем помещают готовую оболочковую форму в ранее изготовленную опоку и далее заполняют её плотно формовочной смесью. После заливки такая форма разрушается.

Литье под давлением

При изготовлении полуфабриката литьем под давлением пользуются только металлическими формами, но при этом заливку горячего расплава в подготовленную пресс-форму производят под давлением.

Этот способ является довольно высокопроизводительным, обеспечивая при том высокое качество структуры поверхности. Данным методом обычно льют цветные металлы. Диапазон размеров отливок очень разный — от одного г. до нескольких, а порой и десятков кг. Применяют этот вид литья в основном для различного массового производства пустотелых изделий чаще всего простой конфигурации.

Центробежное литье

Центробежный способ предполагает формирование отливок под резким воздействием возникших сил внутри раскручивающейся формы, свободным методом залитой расплавом. Так производят полуфабрикат из черных и сплавов многих цветных металлов. Сейчас разработаны специализированные установки для бережного центробежного литья драгоценных металлов.

Главным и основным преимуществом представленного способа является непревзойденно высокая, при анализировании с другими видами, плотность получаемой кристаллической структуры используемого металла. Эта особенность придает прекрасные механические свойства требуемым заготовкам.

Технология и организация производства ювелирных изделий в непроизводственных условиях

Ювелирное литье – один из древних и наиболее распространенных видов обработки металлов.

Как известно любою произведение искусства берет начало с идеи, которая в последствии реализуется в шедевр.

Работа над ювелирным изделием начинается с создания эскиза – первого наброска будущего изделия. Всегда создается несколько эскизов, отличающихся декоративными элементами, цветом камней, способом обработки поверхности изделия. Из всех созданный вариантов выбирается лучший и выполняется в металле.

Есть несколько основных способов создания ювелирных изделий:

• Литье
• Ручное изготовление

Литье ювелирных изделий

Самый простой способ изготовления ювелирного изделия в непроизводственных условиях является литье по выплавляемым моделям. Кроме того, литье ювелирных изделий является самой применяемой технологией производства.

Когда эскиз утвержден, можно получить более наглядное его представление, для этого используют специализированные программы для 3D моделирования (Rhinoceros, Magics, ZBrush, Keyshot и тд). На данном этапе работы возможны корректировки недочетов работы. Так как 3D эскиз находится в цифровом формате, его с легкостью можно отправить на фрезерный станок, который точно по проекту изготовит металлическую форму, или же на станок, способный создать модель из специального воска. За неимением таких станков в непроизводственных условиях восковая модель создается не так просто, она вырезается вручную (рис.1).

Воск для моделирования изделия и работа с ним

В данный момент существует несколько торговых марок, производящих специальный воск. Ferris является самой популярной, также есть и другие марки – Kerr и Matt.

Модельный воск – твердый как дерево или пластик, строгается в мелкую стружку, пилиться, сверлится фрезами и полируется, и даже при толщине меньше миллиметра остается прочный. Он бывает трех видов, отличающихся друг от друга температурой плавления, зеленый (115,5˚ С), фиолетовый (110,0˚ С), синий (104,5˚ С). Так же есть литейный воск, предназначенный для заливания его в резиновую форму, для тиражирования изделия. Он бывает двух типов: красный, довольно мягкий и черный, более твердый. Существует пять критериев для определения, подойдет ли воск для резьбы: твердость, прочность, пластичность, однородная плотная консистенция и высокая температура плавления.

Прежде чем создавать модель, стоит учитывать усадку металла, из которого она будет сделана, поэтому ее размеры должны быть чуть больше будущего изделия.

Резьба по воску – один из основных методов работы с модельным воском. Для нее понадобятся такие инструменты как: небольшая поперечная пилка, ювелирный лобзик, металлическая чертилка, надфили, ножи для резьбы, бормашина (набор боров), циркуль (для круглых деталей), паяльник, резцы, стеки (рис.2).

Сначала на кусочек воска наноситься рисунок в размер (с учетом усадки) будущей отливки. После стеком углубляется контур модели, так чтобы осталась лишь форма будущего изделия. Постепенно снимая слои воска бормашиной или резцами, формируется объём изделия. Так же при помощи паяльника можно наплавлять не много воска для наращивания более объемных мест изделия.

Добавляя воск можно исправлять совершенные ошибки (рис. 3).

Слепок модели

Для воспроизведения оригинала модели в нескольких экземплярах изготавливается слепок восковой модели из резины (рис. 5а). В данном случае резина является идеальным материалом, так как она хорошо держит форму и способна передать даже самую тонкую проработанную деталь, кроме того, благодаря пластичности резины из нее очень легко доставать восковые копии.

В непроизводственных условиях прекрасно подойдет жидкая двухкомпонентная резина холодного отверждения. Чтобы сделать слепок, необходимо закрепить модель на ровной поверхности (например, с помощью небольшого расплавленного кусочка воска «приклеить» модель к поверхности). После модель окружается пластилиновой стенкой, и заливается жидкая резина.

Очень важным этапом создания слепка является ее разрезание, так как стоит учитывать, что, первое, модель должна выниматься в идеальном состоянии, так как если она изначально будет выниматься с искажением формы, то и все последующие, сделанные на таком слепке модели, так же будут искажены, и, второе, две половинки формы после разреза должны точно и плотно соединиться вновь. Поэтому форму разрезают пилообразно (зигзагообразно) по всему периметру (рис. 5б).

Заливка такого слепка воском происходит следующим образом (рис. 6):

1. Вырезается канал для впрыскивания воска, он должен быть таким что бы носик шприца с воском хорошо в него помещался.
2. Делаются прорези для выхода воздуха.
3. Воск расплавляется.
4. Форму плотно сжимают и через отверстие с помощью шприца впрыскивается расплавленный воск.
5. Когда воск остынет, можно извлекать получившуюся копию модели.

Полученная восковая модель дорабатывается, те есть убираются возможные переливы и недочеты копии.

Литниковая система

Для заливки ювелирного украшения к модели обязательно устанавливается литник (рис. 7а) – канал, по которому расплавленный металл поступает в форму. Основными элементами литниковой системы являются литниковая чаша (для приема металла), стояк (канал по которому металл поступает в шлакоуловитель), шлакоуловитель (в нем остаются возможные шлаки содержащиеся в жидком металле), питатель (короткий канал для подвода металла в полость формы), выпор или прибыль (нужны для вывода газов из полости формы).

Блок из моделей

Если необходимо залить несколько моделей, то можно сделать цельный блок из моделей, стержни которых припаивают электрошпателем (паяльником) к центральному литнику (рис. 7б). Это позволит существенно сэкономить формомассу и время на производство изделий.

При сборе блока стоит избегать монтажа восковок с различной формой, размерами и весом, но, если это невозможно, наиболее мелкие детали устанавливаются сверху, крупные – внизу. Это делается для избежание недоливов в мелких частях не больших отливок. В идеальном случае центральный литник должен быть сужен к верху, наиболее толстая часть должна находиться со стороны литниковой чаши. Восковые модели монтируются под углом в 30-45°.

Формовка

Далее происходит формовка, сухую формовочную массу (рис. 8) смешивают с водой, и заливают так, чтобы восковая модель была полностью ей покрыта. Формовочная масса представляет собой гипс, смешанный с противопригарной смесью.

Формовочная масса заливается в опоку – каркас литейной формы. В которой модель устанавливается на систему литников. Опока представляет из себя стальную или чугунную трубу.

В идеальном случае после залития формовочной массы, опоку ставят в установку вакуумирования, в ней из формомассы удаляются пузырьки воздуха, которые могут прилипнуть к модели. Они образуют, после засыхания формомассы, пустоты. В результате поверхность модели окажется усеянной мелкими шариками, которые называют корольками и которые потом приходится сошлифовывать, затрачивая массу времени и усилий.

Но все же можно обойтись и без установки вакуумирования. Для этого после замешивания формомассы энергичными движениями тара с ней простукивается, чтобы пузыри воздуха вышли наружу. Перед заливкой модель следует обезжирить, для этого подойдет спирт. После кисточкой смоченной в формомассе проходятся по модели (рис. 9а).

Когда елка омыта формомассой, ее ставят на стол и плотно накрывают опокой так что бы она оказалась по центру, проверяют нет ли щелей, и не сминают ли стенки опоки модель. Доливают оставшуюся формомассу и не много простукивают стенки, чтобы выгнать пузырьки. Так же можно приподнять всю опоку и постучать ей по столу (рис. 9б).

Прокалка опок

Далее идет прокалка опок (рис.10). Она нужна в первую очередь для того, чтобы удалить восковую модель из формы, что бы в гипсе на ее месте осталась пустота, которую в последствии займет металл. Удалить воск можно простым нагревом до 100-120°, а остатки выкипят в гипсе при последующем повышении температур.

Так что в печи необходимо иметь поддон, на который и будет стекать выплавляемый воск, до того, как он начнет дымить. Вторая цель прокалки – достаточно разогреть форму для того, чтобы металл, попадающий в форму, быстро не остыл, успел заполнить форму. И третья цель удалить из формомассы воду (полностью вода выйдет лишь при нагреве до 700°, при больших градусах, в гипсе начнутся процессы разрушения, и он будет возвращаться в первоначальное порошкообразное состояние), так как, если залить металл в сырую форму, пар вытолкнет его обратно, сделав из опоки гейзер. Таким образом для прокалки опок необходимо иметь печь способную нагреваться до 700°.

Стадии прокалки опоки (график 1):

1. Вытопка. Опока помещается в печь, разогретую на 140-150°. Такую температуру держат до тех пор, пока не вытечет весь воск (минимум 2 часа).
2. Прогрев. Температура поднимается до 300-350 градусов в течение двух часов. Если поднимать температуру слишком быстро, гипс просто потрескается.
3. Прокаливание. Разогрев печи до 650-730°, выдерживание опоки на 1,5-2 часа, чтобы окончательно вышла влага и остатки воска. Это самый дымный этап прокалки. По окончанию прокалки дым перестанет выходить, и когда он исчезает, прокалка завершена.
4. Выход на литейную температуру. Понижение температуры до 450-500°.

Заливка металла в форму

Теперь остается только заполнить расплавленным металлом полости в формомассе, которые когда-то занимал воск. Для этого существуют две технологии: центробежное и вакуумное литье. В обоих случаях расплав под воздействием давления затекает, в отверстие в опоке через систему литников попадает в полость модели, полностью ее заполняя. Центробежная сила — та, под воздействием которой предметы движутся от центра вращения к его краям – уже давно используется в литье ювелирных изделий. Метод вакуумного литья основан на удалении воздуха из литейной формы через дно и боковые отверстия опоки во время заливки.

За неимением специальных устройств используется центробежная сила. То есть опока раскручивают вручную (рис. 11).

Самый легкий способ расплавить металл для заливки (латунь, серебро, цинк, золото и т. д.) в непроизводственных условиях — воспользоваться горелкой (рис. 12).

Как правило, металл плавится в отдельном тигле (в непроизводственных условиях вместо него можно использовать литниковую чашу, так как металл не течет сам по себе из-за того, что имеет поверхностное натяжение, которое стягивает его в «ртутный шарик»). Металл, взвешивается, кладется в тигель и нагревается до температуры плавления.

Рассчитать количество сырья для каждого изделия несложно. Взвешивается восковая модель с литниками и это значение умножается на удельный вес металла, который будет плавиться. Установив вес металла, накидывается еще четверть величины для литниковой воронки и начинают нагревать металл. После того, как температура поднимется до точки текучести, металл переливают из плавильного тигля в литейный. Остывает расплавленный металл постепенно, от стенок формы внутрь.

Придание отливке товарного вида

Когда опока немного остынет, ее погружают в холодную воду и ждут, пока формомасса не станет рыхлой и не начнет отваливаться от металла. Потом жесткой щеткой удаляются остатки формомассы, прилипшие к модели. Литники обрезаются от поверхности, как и литниковая воронка. Отделение отливки от стояка осуществляют либо обламыванием кусачками, либо отливки отрезают ювелирной пилой.

Оставшийся металл на отливках удаляют напильником, надфилем с последующим шлифованием и полированием. Полученная отливка, еще не есть готовое художественное изделие. Ее поверхность полна неровностей: выступающие «корешки» литников, чешуя (внутреннее окисление) или пористые участки. Поэтому, прежде всего, необходимо устранить все изъяны. Изделие очистить и отполировать до зеркального блеска.

Таким образом, чтобы организовать производство в непроизводственных условиях необходимо иметь такое основное оборудование, как:

• Модельный или литейный воск
• Инструменты для резьбы по воску
• Жидкая двухкомпонентная резина холодного отверждения (при тиражировании изделия)
• Инструменты для расплавления воска (паяльник, электроплита)
• Муфельная печь
• Горелка

Заключение

В данной работе большее внимание было уделено процессу литья ювелирных изделий по выплавляемым моделям.

Процесс создания ювелирных изделий довольно трудоемкий, требует много сил и усидчивости. Но все же, при достаточном желании, это под силу любому.

Источник: enlib.ru