→ → Как делают ювелирные изделия. Ювелирные изделия своими руками Серебряные украшения своими руками

Как делают ювелирные изделия. Ювелирные изделия своими руками Серебряные украшения своими руками

В редакции ЮВЕЛИРУМА мы долго обсуждали, что придумать ко дню влюбленных — 14 февраля .

О чем обычно думают в этот день? Наверное, решают, что бы такое теплое и особенное подарить своей второй половинке. Все знают, что милое ювелирное изделие — всегда подходящий «кандидат» для подарка, но об этом давно все рассказано..

И тут нам в голову пришла идея: лучше всего свои чувства можно передать, сделав подарок своими руками. Так давайте найдем место, где помогут самим изготовить ювелирное украшение ?

Шаг 0. Подготовка и определение задачи

Редакция делегировала на проект двоих сотрудников — Сергея и меня (Ольгу). Мы с Сергеем договорились, что постараемся найти студию, которая проводит мастер-классы в нашем северо-восточном округе Москвы. И если все устроится, то делать украшение будет Сергей (для своей второй половинки), а я займусь привычным — фотографированием.

Таким образом мы и нашли ювелирную студию «Росток», менеджеры которой согласились принять нашу «съемочную группу» и включить нас в состав очередного мастер-класса в субботу, 25 января. Нам посоветовали одеться «во что не жалко» и иметь с собой сменную обувь и печенье:).

Мы не знали заранее, что за украшение будет делать Сергей. Но сами для себя сформулировали такую цель : понять, насколько вообще реально новичкам без опыта самостоятельно изготовить что-то красивое и качественное, что не стыдно будет подарить любимым.

Шаг 1. Инструктаж

Мы с Сергеем (на фото он слева) приехали в студию около 11 утра . Внутри студии (средней величины комната с рабочими столами вдоль стен) уже было 3 или 4 человека, явно «старички». Они были целиком поглощены сработой, и на нас первое время никто не обращал внимания. Вслед за нами вошли двое таких же «новичков» как и мы — тоже на мастер-класс. Когда группа собралась и осмотрелась, к нам подошла преподаватель Людмила — приятная женщина с тихим голосом. Она выяснила кого как зовут (и потом ни разу не ошиблась, даже когда народу значительно прибавилось), и сообщила, что сейчас будет инструктаж по технике безопасности.

Проходим инструктаж: с горелкой — аккуратнее, мокрыми руками за провода не хвататься, раскаленный металл брать щипцами:

Преподаватель Людмила, ювелир с большим опытом и просто терпеливый человек:

Все новички решили потренироваться, изготавливая классику жанра — простые серебряные колечки. Мы же, посовещавшись с Людмилой, остановились на подвеске. Нам хотелось чтобы наше первое украшение было обязательно с камнем, а подвеска с камнем считается менее трудоемким изделием чем кольцо с камнем.

Крайний справа — наш планируемый тип подвески (простое, но фигурное обрамление — каст, с кабошоном внутри). К касту должны крепиться колечко и петля для цепочки:

Шаг 2. Выбор камня для вставки

Мы заранее договорились, что приобретем поделочный камень из «студийной» коллекции. Людмила принесла нам три коробочки и предложила выбрать то, что больше понравится.

Сергей занят принятием нелегкого решения:

Камни на выбор:

В итоге, довольно быстро был выбран «моховый агат » — на наш взгляд, самый красивый, молочно-белый камень с необычным природным рисунком:

Шаг 3. Плавка «материала» — серебряного лома

Плавка металла — наверное самый эффектный процесс. И на мой взгляд, самый рискованный. Именно здесь нужно соблюдать максимальную аккуратность и точно следовать инструкциям по безопасности. Просто напомним, что серебро плавится при температуре примерно 960 градусов ..

В процессе плавки участвуют: бензиновая или газовая горелка , шамотный тигель (чашка из особого сорта глины), изложница (что-то вроде прямоугольной ложки с бороздками), ёмкость с водой (для мгновенного остуживания выплавленного металла), и разные вспомогательные инструменты вроде длинных щипцов.

Рабочее место с бензиновой горелкой:

Чуть покрупнее: здесь нам впервые пришла ассоциация со средневековой стоматологией:)

Людмила подожгла горелку обычной зажигалкой, и направила огонь на тигель с серебряным ломом. Плавить материал требовалось до покраснения и перехода его в жидкое состояние.

Процесс завораживает:

Металл расплавился. Людмила взяла тигель щипцами и, не переставая прогревать его горелкой, стала разливать полученный сплав в изложницу.


Изложницу опустили в ёмкость с водой, и затем вытряхнули из нее вот такие серебряные брусочки:

Доставшийся нам брусочек серебра — в руках Сергея и моей. Поначалу выглядит невзрачно). Именно из него будем делать оправу для подвески:


Шаг 4. Вальцовка

Этот этап оказался довольно длительным. Зато, в отличие от плавки, его мы выполнили целиком самостоятельно. Суть вальцовки — в придании изначально бесформенному бруску серебра заданной формы с определенными размерами граней. То есть, из бруска мы делаем полноценную «заготовку».

Вальцовочный аппарат с бороздками (ручьями) по бокам, и гладкой поверхностью валов посередине. Ручьи придают заготовке форму бруска с квадратным сечением, гладкие поверхности делают плоские «ленты»:

Сергей отправил брусок в первый ручей. Далее его задачей было переворачивать заготовку на 90 градусов (туда-сюда), и заново отправлять в ручей в одном и том же направлении. Винты сверху после каждого прохода подкручивались. Затем деталь переставлялась в более «мелкий» ручей, и процесс повторялся. И так — пока не будут получены грани нужной величины.

Управление вальцовочным аппаратом напоминает работу с ручной мясорубкой. За оператором мясорубки быстро выстраивается очередь:

Результаты прохода — разные стадии:


Когда нужный размер (в миллиметрах) был получен, заготовку пришлось подвергнуть обжигу (для повышения пластичности).

На выходе — тонкая серебряная «лента», из которой мы будем делать основу каста:


Вальцевание — процесс небыстрый. Пока Сергей крутил ручку «мясорубки», я соответственно крутила головой и наблюдала, что вокруг интересного.

Чьи-то инструменты и чертежи — конструкторское бюро:

Девушка буднично что-то обжигает или плавит — будто стоит у кухонной плиты и помешивает еду..

Присоединившаяся позднее участница мастеркласса расплавляет материал:

Самый ответственный момент:

Происходит пайка колечка (о технике пайки — позднее), а также работа лобзиком:

Поверхность кольца обрабатывается чеканом (для получения чеканного орнамента). Колечко обстукивается деревянным молоточком — для выравнивания поверхности:


Этап 5. Формирование каста

Наконец, с вальцеванием было покончено. Можно приступать к основному этапу работы. Здесь нам было не обойтись без Людмилы — своих навыков и техники для первого раза явно не хватало.

В целом, процесс довольно простой по сути, но сложный в исполнении. Серебряная «лента» должна обрамить наш камень, повторяя его контуры. Металл должен «запомнить» форму (если это не получается, то его подвергают дополнительному обжигу).


Помогает правильно согнуть уголки вот такой инструмент с полукруглыми кончиками:


Этап 6. Пайка каста

Лишние по длине кусочки «ленты» от нашей рамочки для камня отрезаются, и далее края формочки-каста требуется спаять друг с другом. Пайка производится при помощи горелки (мы использовали ее автономный вариант прямо на своем рабочем месте), а также припоя (нашего сплава с добавлением олова), флюса (желтоватой жидкости для удаления поверхностной пленки), отбеливателя (лимонной кислоты) и воды (для охлаждения металла).

Перед пайкой каст окунают во флюс. Далее, чтобы спаять края друг с другом, их соединяют вплотную, разогревают горелкой до покраснения, одновременно разогревая припой, и затем тонкой «спицей» прихватывают припой и подносят его к трещине между краями. Раскаленный шарик припоя скатывается в щель, заполняя ее поверхность собой.

Самый трудный момент — заставить шарик «прыгнуть» на нужное место:

После этого изделие окунают в отбеливатель, и промывают водой. Первая часть работы готова:


Однако, мы пока сделали только половинку каста. Из такой «рамочки» камень будет вываливаться. Нужен второй контур, вроде внутреннего ободка, который будет поддерживать камень внутри рамки. Для этого Сергей обжигает новый кусочек заготовки, и вальцует его до состояния тонкого брусочка-проволочки.


Второй контур каста, вложенный в первоначальную рамку:

Отрезаем лишнее. Людмила правит форму треугольничка полукруглыми плоскогубцами:


Сложный момент — припаивание внутреннего контура к внешнему. Здесь нам опять не обойтись без Людмилы. Для этой операции потребуется много припоя — между контурами довольно значительные пустоты.

Было и стало: оба контура каста до пайки и после:


По сути, обрамление для камня (основа подвески) готовы. Далее нам предстоит изготовить и припаять колечко и петлю под цепочку.

Поскольку Людмила лично курировала всех учеников, иногда приходилось довольно долго ее ждать. Это время мы использовали, чтобы посмотреть вокруг.

Людей тем временем заметно прибавилось, все чем-то увлеченно занимаются:


Шаг 7. Помещение камня в каст и подгонка

Но до того, как приступить к колечку и петле, нам необходимо добиться идеальной посадки нашего мохового агата внутрь изготовленного каста. Как и следовало ожидать для первого опыта, камень помещаться не хотел, и пришлось поработать инструментами (подправляя углы), чтобы вписать камень.

Людмила помогает с подгонкой каста, в том числе с использованием деревянного молоточка:


Каст приобрел идеальную форму для «приема» камня:


Шаг 8. Изготовление и припаивание колечка и петли (ушка)

Эта задача нам показалась не такой уж сложной — серебряную проволочку потребовалось просто загнуть. Главное, освоить правильные инструменты — проскогубцы с кончиками подходящей формы, чтобы колечко сделалось круглым, а ушко — угловатым (круглые так и называются — круглогубцы).


А с задачей припаивания одной части металла к другой мы уже более-менее научились справляться. Точнее, поняли принцип. Самым сложным было определиться, к какому углу (и к углу ли) прикреплять колечко. В итоге мы выбрали тот угол, на котором украшение «повисало» наиболее интересным способом, с асимметрично уползающим левым уголком.

В итоге, Сергей успешно припаял колечко к касту. Затем ушко вставили в кольцо, и спаяли его концы друг с другом.

Слева — «было», справа — «стало». Припаянные кончики ушка, правда, пришлось еще немного выровнять рашпилем:


Шаг 9. Шлифовка

К этому моменту мы уже провели в студии более пяти часов (включая небольшой перерыв на чай) и немного устали. С другой стороны, мы окончательно влились в атмосферу и перестали чувствовать себя совсем уж новичками. Перестал вызывать хоть какие-то эмоции открытый огонь из горелок вокруг, стало понятно какие агрегаты издают какие звуки, а на вопросы вроде «у вас что в баночке?» начали уверенно отвечать — «отбеливатель».

В любом случае, самое трудное было уже позади. А в ближайший час нам предстояло привести в порядок серебряные детали конструкции. Например, отшлифовать при помощи наждачной бумаги наш каст (самый короткий и самый несложный шаг):

Шаг 10. Делаем неровные края у каста

Чтобы подвеска выглядела чуть интереснее, мы согласились с предложением Людмилы сделать у рамки «неровные края». Для этого напильником Сергей выпилил углубления по всему периметру. С помощью этих зазубрин позднее, когда на место встанет камень, будут загнуты края рамки так, чтобы удерживать камень внутри.


Шаг 11. Полировка каста

На этом этапе уже во второй раз нас посетила ассоциация с кабинетом стоматолога. Бур, которым выполнялась полировка, приводился в движение от аппарата — один в один как «зубная» бормашина. Зато наша оправа для камня начала тускло поблескивать и вообще впервые приняла «товарный вид»:


Шаг 12. Закрепление камня в оправе и доводка

Приятный ручной этап, при котором очень быстро видишь результаты своего труда. Действующие лица — штепсель и торопунька давчик и гладилка .

При помощи «давчика » (иначе — «сапожка») — стержня с кончиком в виде буквы Г — Сергей придавил участки каста между зазубринами так, чтобы они прилегали к камню.

На фото справа — результат:


Однако сам металл на «придавленных» участках выглядел неровно, и его нужно было расправить. Для этого мы применили «гладилку » — инструмент, похожий на корпус авторучки:

За проведенное в работе время окончательно стемнело, и внутри студии стало даже уютно.

На фото — вид с рабочего очередного места:

Шаг 13. Финальная полировка

Полировка металла на полировальном станке оказалась самой загрязняющей процедурой «благодаря» специальной пасте, которой периодически смазывали щетину у валика. Именно после нее Сергей приобрел настоящие «ювелирные» руки:).

Деталь нужно было держать двумя руками, иначе она легко вылетала:

Не знаю почему, но весь полировальный агрегат напомнил мне пластмассовую хлебницу. А Сергей смотрелся уже очень органично:

«Если видите свое отражение, то полировку можно заканчивать». Видим. Закончили:

Шаг 14. Помывка изделия и фотосъемка результата

Процесс помывки мы не стали фотографировать ввиду его банальности: подвеску просто отнесли в туалет и промыли зубной щеткой с Fairy. На этом работа над созданием украшения официально была завершена. Времени было 17:00 — итого 6 часов , проведенных в ювелирной студии.

А вот итоговый результат мы снимали много, ведь именно ради этого и старались столько часов. Нам самим подвеска понравилась очень сильно, всем присутствующим в студии — не меньше. Но самое главное — подарок оценила жена Сергея — она была очень рада! Более того, на ее работе украшение произвело настоящий фурор. Некоторые девушки-коллеги были уверены, что подвеску привезли из-за границы, потому что «здесь таких не найти». Другие просто были тронуты и кажется по-хорошему завидовали такому необычному подарку.

Итак, представляем нашу первое украшение от бренда ЮВЕЛИРУМ:) — серебряную подвеску авторской работы «Лесная нимфа»:)

Подвеска — вид с лицевой и обратной стороны:


Мы сами не ожидали, что из неровных припаянных друг к другу деталей, с этим налетом и пятнами на металле, вдруг получится вполне себе блестящее и ровное украшение.

Итоговый снимок — Сергей со своим творением:

Наши выводы:

Помните, в самом начале текста мы формулировали нашу цель? Мы хотели понять, насколько это реально — самостоятельно, не имея опыта, изготовить настоящее ювелирное украшение.

После этого мастер-класса мы с Сергеем решили, что конечно, успешно изготовленное за одно занятие изделие — заслуга во многом Людмилы, доброжелательного педагога и профессионального ювелира. С другой стороны, Сергей в принципе освоил все техники и общий подход, и некоторые этапы провел целиком самостоятельно. Скорее всего, уже следующее аналогичное украшение он смог бы сделать с минимальной помощью преподавателя.

Но наш основной вывод касался другого. Ручное изготовление ювелирных украшений — это серьезный и кропотливый труд. Даже если бы преподаватель могла заниматься исключительно нами, не отвлекаясь на других учеников, на производство одной подвески ушло бы не меньше четырех часов

Вам понадобится

  • - оборудование и набор ювелирных инструментов;
  • - драгоценные и цветные металлы;
  • - драгоценные и полудрагоценные камни.

Инструкция

Оборудуйте собственную ювелирную мастерскую, включающую рабочее место и подсобное помещение. Предусмотрите в мастерской приточно-вытяжную вентиляцию для вывода вредных паров и пыли, выделяемых при плавке, травлении и шлифовке материала.

Приобретите необходимое оборудование. Потребуется рабочий стол-верстак, ювелирная горелка, подвижная лампа, бормашина, набор ванночек, ящик с отделениями для хранения камней и драгоценных металлов. Снабдите помещение пылеулавливателем. Поставьте в подсобном помещении рукомойник с отстойником для сбора частиц металлов.

Подготовьте необходимые для работы инструменты: напильники различных профилей, надфили для опилки металла, пинцеты, плоскогубцы, кусачки, ножницы для работы с металлом, лобзик, молотки, миниатюрную наковальню. Понадобятся также плиты и пуансоны для формовки деталей и волочильная доска. Обработка изделий при помощи бормашины потребует набора сверл, фрез и абразивных кругов.

Для проведения измерений запаситесь настольными с разновесками, штангенциркулем, микрометром, металлической линейкой. По мере овладения технологиями изготовления изделий, вероятно, вам потребуются дополнительные инструменты и приспособления.

Запаситесь необходимым для начала работ количеством драгоценных и цветных металлов, камней. Чаще всего в ювелирном деле используются , серебро, платина, палладий и их сплавы.

Определите для себя типы и виды ювелирных изделий, которые вы предполагаете изготовить. Их существует бесконечное множество, но не всякое изделие возможно смастерить в обычной мастерской. Наиболее подходящими вариантами, которые по силам индивидуальному мастеру будут кольца, серьги, броши, кулоны, медальоны, некоторые виды цепочек (с простым плетением).

Изготовление ювелирных изделий начните с подготовительных операций, включающих подготовку сплавов и отдельных деталей будущего изделия. Они включают в себя плавку, ковку, волочение, штамповку, отливку по образцу и так далее.

Используйте механическую обработку материала, которая в большинстве своем производится ручным способом. Для этого перенесите рисунок будущего изделия на заготовку, разрежьте ее по разметке или отпилите деталь лобзиком. Используйте также сверление и опиливание будущего изделия для придания ему требуемой формы.

После выполнения работы по формированию контуров изделия переходите к заключительному этапу изготовления украшений: пайке, монтажу подвижных соединений, шабрению.

Оборудование индивидуальной мастерской ювелира

Устройство, оборудование, оснащение. Ювелирная мастерская должна состоять минимум из двух помещений с приточно-вытяжной вентиляцией - основного места работы и подсобного помещения, где желательно производить операции, сопровождающиеся интенсивным выделением в воздух вредных паров и пыли (плавку, шлифовку, травление). Основное рабочее место должно быть универсальным и максимально удобным, поскольку здесь осуществляется большинство самых разных ювелирных операций. Мастеру необходимо иметь оборудованный различными приспособлениями и механизмами рабочий стол-верстак (рис. 1).

Обычно он представляет собой конструкцию из металла, дерева и пластика. Рекомендуемая площадь крышки стола 1500х1000 мм, высота конструкции - до метра. Крышку необходимо покрыть термостойким материалом. В центре стола делается небольшой овальный вырез в столешнице и расположенных под ней полках. Это создает значительные удобства и доступ ко всем частям верстака при работе на вращающемся кресле (с высокой мягкой спинкой, удобной для кратковременного отдыха). По обеим сторонам стола-верстака располагаются ярусы с выдвижными ящичками для инструментов с мягкой обивкой, предохраняющей их от повреждений. К верстаку подводятся топливная и воздушная коммуникации для ювелирных горелок, с помощью которых производится пайка. Стол снабжается необходимыми подставками, креплениями, подвижной настольной лампой, бормашиной, многоемкостной ванночкой, специальным ящиком с отделениями для содержания драгоценных металлов и камней (гофта). С торца выреза в крышке устраивается выдвижной выступ (финагель) для упора деталей при их обработке (шлифовке, резке), а в 300 мм под ним монтируется также выдвижной поддон, с вырезом по форме крышки стола, в который осыпаются опилки, стружки, обрезки драгметаллов.

Рис. 1 .Рабочий стол-верстак: 1 - столешница; 2 - настольная лампа; 3 - финагель; 4 - ящики для инструмента; 5 - бормашина; 6 - ванночки; 7 - поддон для отходов; 8 - гофта; 9, 10, 11 - приспособления-держатели

Это лишь одно из приспособлений для обеспечения экономного расходования и максимального сбора и улавливания отходов ювелирного производства. Помещения мастерской необходимо также снабдить пылеулавливателями, а рукомойник - отстойником. Эти устройства будут собирать драгоценные частицы.

Инструментарий

Ювелирные инструменты, приспособления. Для изготовления и ремонта ювелирных изделий в частной мастерской необходим набор разнообразных инструментов: Напильники различных профилей: плоские, квадратные, трехгранные, ромбические, круглые, полукруглые, овальные; специальные: ножеобразные и полукруглые двусторонние. Самая крупная насечка - № 0, самая мелкая - № 5. Надфили используют для точных опилочных работ. Разновидности практически те же, что и у напильников. Специальные двусторонние надфили с изогнутой рабочей частью называются рифели; нерабочая часть рифеля квадратного сечения служит ручкой. Пинцеты применяют для удержания детали или припоя, выполнения гибки фрагментов изделия. Пинцеты различают по форме и конфигурации прижимных губок. Плоскогубцы, круглогубцы предназначены для удержания и изгиба деталей. Их также различают по профилю губок. Кусачки применяют для откусывания частей детали в нужном месте. Различают по виду рабочей и режущей частей. Ножницы (обычные и шпиц-ножницы с короткими ручками) используют для резки листовых и тонких деталей. Лобзик наподобие пилы по, металлу небольшого размера с полотном из стали, имеющим одностороннюю нарезку зубчиков. Применяют для нарезания пазов, вырезки узоров и других ювелирных операций. Молотки с бойками различных форм: плоские, закругленные, шаровидные, клиновидные - как металлические, так и из других материалов, в том числе из твердого дерева. Наковальни служат жесткой основой при обработке изделий молотком. Подразделяют по рабочей поверхности (брусковая, вставная, двурогая, ригель) -термообработанной и отполированной. Плиты и пуансоны применяют для штамповки и формовки деталей. Конфигурация пуансонов соответствует форме гнезд в плите. Изготавливаются из высококачественной легированной стали с термически закаленной, отшлифованной поверхностью. Волочильная доска- доска, в отверстия которой плотно всажены фильеры разного диаметра. Необходима для получения проволоки из драгоценных металлов малых сечений из более толстой различной конфигурации: круглой, квадратной, треугольной и др.

Измерительные инструменты ювелира (должны соответствовать принятому стандарту):

Настольные весы с разновесами;
микрометр со шкалой делений от 0 до 25 мм и размером деления 0,01 мм;
штангенциркуль со шкалой от 0 до 150 мм и делением 0,1 мм;
металлическая линейка длиной 200 мм и делением 1 мм;
кольцемер;
пальцемер - от 15-го до 25-го размера;
циркуль;
специальная масштабная металлическая линейка. Специальные инструменты (“спецназ” ювелира):
штихель для гравировки;
чеканы для чеканки;
шаберы для шабрения;
инструменты для закатки и обжатия металла при закреплении камней на изделии;
приспособления для гибки шинки колец (“девятка”) и для захвата кольца при закреплении камня (“шнальценка”).

Наборы режущих инструментов для обработки деталей с применением бормашины

Сверла;
фрезы (боры);
абразивные круги.

Для плавки драгоценных металлов в малых количествах используются огнестойкие (в пределах плавильных температур драгметаллов) керамические ложки.

Орудия для сбора отходов: =

Волосяная щетка с короткой ручкой и плоской кистью - для удаления с тисков опилок и сметания их в поддон верстака;
специальный совок;
магнит;
цилиндрическая коробка с горизонтальной сетчатой перегородкой и плотной крышкой для хранения собранных отходов; на сетке остаются более крупные опилки и другие частицы драгоценных металлов, которые затем переплавляются в слитки, используемые для дальнейшего производства.

Более подробное описание инструментов и их назначения будет дано при изложении конкретных операций.

Необходимве химические реактивы:

Для растворения металлов и обработки изделий применяются необходимые химические реактивы.

Кислоты.

Серная - бесцветная, маслянистая, тяжелая жидкость с температурой кипения 338 град. С, плотность 1,84 г/см3. При смешивании с водой выделяет много тепла; приготавливая раствор, кислоту вливают в воду, а не наоборот, во избежание выброса жидкости из емкости, что может причинить ожог при попадании ее на тело. Концентрированная серная кислота обугливает дерево, кожу, растворяет многие металлы, образуя сернокислые соли. Используется при травлении, для составления отбеливающего раствора очистки буры и придания соответствующего цвета основному металлу. Азотная - бесцветная жидкость, температура кипения 86 град. С, плотность 1,52 г/см3. Разрушает ткани, растворяет различные металлы, образуя азотнокислые соли. Служит для травления драгоценных и цветных металлов и составления отбеливающего раствора. Используется в основном в виде водных растворов различной концентрации, является одной из составных частей “царской водки” (смеси 1 части азотной и 2-3 частей соляной кислот, которая растворяет металлы, не поддающиеся воздействию каждой из кислот в отдельности - золота, серебра).

Соляная - бесцветная жидкость с резким запахом, плотность 1,19 г/см3, употребляется для травления цветных (и черных) металлов, компонент “царской водки” и отбеливающего раствора. Плавиковая - водный раствор 35-40%-го фтористого водорода. Получают воздействием серной кислоты на плавиковый шпат, в результате чего образуется газ, растворение которого в воде образует данную кислоту. Плавиковая кислота- бесцветная жидкость с резким запахом, температура кипения 19,5 град. С. Растворяет двуокись кремния, т.е. в стеклянной посуде ее хранить нельзя, как все другие кислоты. Для ее хранения используют хлорвиниловые, полиэтиленовые и другие емкости. Применяется для травления стекла, очистки литья от формовочной массы.

Щелочи.

Едкий натрий - гидрат окиси натрия, каустическая сода, растворяется в воде, выделяя много тепла, гигроскопичен, сильнодействующая щелочь (разъедает ткани, кожу), температура плавления 318 град. С, температура кипения 1388 град. С, хранится в герметичных железных емкостях. Едкий калий - твердая непрозрачная масса с лучистым изломом, по свойствам сходен с едким натрием, температура плавления 360 град. С, температура кипения 1324 град. С, применяется для обезжиривания и оксидирования, способ хранения тот же. Нашатырный спирт - гидрат окиси аммония, раствор аммиака в воде, используется для нейтрализации кислоты на изделиях после травления и в других целях.

Соли.
Это те же кислоты, в составе которых вместо водорода металл. Сода - общее название различных по составу химических соединений натрия; различается кальцинированная, каустическая, двууглекислая; белый мелкий порошок, растворяется в воде. Поташ - порошок белого цвета, гигроскопичен, легко растворяется в воде. Бура - водная натриевая соль борной кислоты; бесцветные кристаллы или порошок, растворяет при расплавлении окиси металлов, песок и глину, образуя легкоплавкие хрупкие соединения, называемые шлаками,- свойство, благодаря которому буру применяют при плавке металлов и паянии.

Медный купорос - сернокислая медь, кристаллы сине-голубого цвета, применяется при меднении, латунировании и оксидировании. Сернокислая закись - окись меди, применяется при меднении и оксидировании. Азотнокислое серебро (ляпис) получают растворением серебра в азотной кислоте с последующим выпариванием полученного раствора; большие белые кристаллы ромбической формы, температура плавления 208,5 град. С, применяется при серебрении. Яд, легко растворяется в воде. Хлористое серебро - белый порошок, температура плавления 455 град. С. Получают добавлением к раствору азотнокислого серебра соляной кислоты или поваренной соли до прекращения выделения белого осадка, который фильтруют, промывают и сушат в темноте при 80-90 град. С. Растворяется в цианистом калии и растворе аммиака (в воде и кислотах не растворяется). Применяется при составлении электродов для серебрения. Хлорное золото получают воздействием хлора или “царской водки” на золотой металл; образовавшийся после выпаривания раствора осадок реакции растворяют в воде; применяется в электролитах для золочения.

Цианистое серебро - результат реакции азотнокислого серебра с цианистым калием, применяется в гальванотехнике для серебрения. Цианистый калий используется в электролитах для золочения и серебрения. Известен как сильнодействующий яд. Цианистый натрий по свойствам близок к цианистому калию.

ДРАГОЦЕННЫЕ И ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ И ЗАГОТОВОК ИЗ НИХ

В чистом виде драгоценные металлы не используются из-за их невысокой твердости и прочности. Для изготовления ювелирных изделий применяют их сплавы в различных комбинациях. Недрагоценные (цветные) металлы используются практически как легирующий материал в сплавах с драгоценными металлами, которым они придают твердость, прочность, коррозийную стойкость, изменяют пластичность, цвет, температура плавления, другие свойства.

Драгоценные металлы и их сплавы

Металлы. Золото - желтого цвета, мягкое, обладает высокой пластичностью, температура плавления 1063 град. С, температура кипения 2530 град. С. Легко поддается термической обработке, полировке. Химически устойчиво в воздухе, воде и кислотах (исключение составляет лишь смесь азотной и соляной кислоты - “царская водка”). Воздействие на этот металл оказывают хлор, бром и фтор. В чистом виде не используется (только в сплавах с другими металлами) из-за невысокой прочности и твердости. Серебро - белого цвета, мягкое, легко поддается ковке, обладает высочайшей из всех металлов тепло- и электропроводностью. Температура плавления 960,5 град. С, температура кипения 1955 град. С. Легко поддается механической обработке и полировке. Химически устойчиво в воздухе и воде, но при наличии в воздухе сероводорода покрывается налетом сульфида серебра и темнеет. Растворяется в азотной и горячей концентрированной соляной кислотах. Как и золото, в чистом виде не используется. Платина - серебристо-белого цвета, мягкая, легко поддается ковке, механической обработке и полировке, температура плавления 1773 град. С, температура кипения 4300 град. С Обладает низкой тепло- и электропроводностью. Практически не реагирует на воздух, воду и кислоты (за исключением той же смеси, что и золото). Из-за недостаточной твердости используется только в сплавах с другими металлами. Палладий - серебристо-белого цвета, светлее платины, легко поддается ковке, механической обработке. Температура плавления 1554,5"С, температура кипения 2200 град. С. Химически устойчив в воздухе и воде, растворяется в азотной кислоте и ее смеси с соляной. В чистом виде также не используется, служит как легирующий металл для повышения прочности золота и платины.
В платиновую группу металлов входят также иридий, родий, которые по своим свойствам сходны с платиной; ювелирами используются очень редко.

Сплавы Количество драгоценного металла в сплаве зависит от заданной пробы. Золото В золотых сплавах наиболее часто в различных сочетаниях используются серебро, медь, являющиеся основными составляющими сплавов, и платина, палладий, цинк, кадмий, никель, которые применяются в качестве добавок для придания сплаву определенного цвета (оттенка).

3олото - серебро - медь (Au-Ag-Cu) : желтого цвета, обладает высокой прочностью и в то же время легко поддается обработке механическим способом и методом литья.

3олото - серебро (Au-Ag) : цвет - от желтого до белого в зависимости от количественного содержания серебра. Также легко обрабатывается, но изготовляется редко из-за бледного цвета.

3олото - платина (Au-Pt) : тоже варьирует цвет от желтого до белого - в зависимости от количества платины. Из-за белого цвета сплав называют “белое золото”. Золото-палладий (Au-Pa): та же цветовая характеристика. Сплав твердый и тугоплавкий, из-за чего крайне редко применяется в ювелирном производстве. Золото-кадмий (Au-Ca): варианты цвета - от желтого до серого (от количества кадмия). Сплав хрупкий и редко применяемый. Серебро. В серебряных сплавах в качестве легирующих материалов в разных пропорциях используются медь, цинк, кадмий, никель и алюминий.

Серебро - медь (Au-Cu): цветовая гамма - от блестяще-белого до красновато-желтого (в зависимости от содержания меди). Сплав тверже чистого серебра при достаточной пластичности. Серебро-цинк (Ag-Zn): цвет белый, высокая пластичность, легко поддается механической обработке. Серебро-кадмии (Ag-Ca): белого цвета, высокая твердость, но при содержании более половины кадмия сплав становится хрупким. Серебро-алюминий (Ag-Al): бело-серого цвета. При содержании более 6% алюминия сплав хрупкий, а до этого предела пластичен. Серебро-медь-кадмий (Ag-Cu-Ca): цвет белый. Сплав пластичен, не тускнеет, легко обрабатывается. Серебро-медь-цинк (Ag-Cu-Zn): бело-серого цвета. Малая добавка цинка делает сплав серебро-медь жидко-текучим, он используется в основном как припой, обладающий высокой пластичностью и легко обрабатываемый.
Платина Платиновые сплавы (с золотом, палладием, иридием) используются в ювелирном производстве для изготовления оправ под бриллиантовые камни.

Недрагоценные цветные металлы и их сплавы Назначение цветных металлов в ювелирном производстве -лигатура, т.е. они используются в составе сплавов драгоценных металлов в качестве легирующих материалов для придания им новых качеств, указанных в начале этого раздела. Некоторые из них (медные сплавы с гальванопокрытием и анодированием с целью имитации цвета золота, серебра) применяются самостоятельно - для галантерейных изделий (ювелирная галантерея). В сплавах с драгоценными металлами как легирующие используются такие цветные металлы: медь, цинк, кадмий, никель, свинец, олово. Медь- красного цвета, мягкая, тягучая, температура плавления 1083 град. С, температура кипения 2310 град. С, легко поддается механической обработке. Сильно окисляется под воздействием углекислого газа (становится зеленого цвета в виде пленки, ликвидируемой полировкой, однако блеск меди долго не сохраняется). Растворяется в кислотах:

Азотной - азотнокислая медь;
в смеси азотной и соляной (“царская водка”) - хлорная медь;
серной - медный купорос;
соляной - хлорид меди.

Встречается в природе в самородках и рудах. Обладает высокой тепло- и электропроводностью. Не применяется в чистом виде.
Медные сплавы: Латунь- сплав меди с цинком, содержащий не менее 50% меди с добавками свинца, олова, никеля, железа и других металлов, желтого цвета. Латунь марки “томпак” содержит 10% цинка, используется для ювелирных изделий с покрытием, золотистого цвета. Бронза - сплав меди с оловом (оловянистые сплавы), алюминием, кремнием (безоловянистые сплавы). Используются чаще оловянистые бронзы, обладающие высокой прочностью, противокоррозийной стойкостью, легкой жидкоте-кучестью и не малой усадкой. Нейзильбер - с никелем и цинком, состав: 65% меди, 20% цинка и 15% никеля; отличается высоким электросопротивлением и противокоррозийной стойкостью, обладает высокой твердостью и упругостью, температура плавления 1050 град. С. Из нейзильбера производится столовая посуда и некоторые ювелирные элементы, требующие повышенной упругости - пружины, иглы, штифты. Мельхиор - с никелем (80% меди и 20% никеля), легко поддается механической обработке, тягучий, температура плавления 1170 град. С. Из мельхиора иготавливается столовая посуда, вилки, ложки, другие кухонные предметы методом холодной штамповки. Цинк - голубовато-белого цвета, взаимодействуя с воздухом, покрывается плотным защитным слоем серого цвета с голубым отливом, температура плавления 419,5"С, температура кипения 906 град. С, хрупкий, легкий на излом при комнатной температуре, при температуре более 100"С (до 150 град.) становится ковким, а при +200 град. - вновь хрупким, легко обрабатывается. Растворяется в кислотах:

Соляной - хлористый цинк;
азотной - азотнокислый цинк;
серной - сернокислый цинк.

Применяется в качестве легирующей составной в сплавах драгоценных металлов и для изготовления припоев (пайки). Кадмий- серебристо-белого цвета, мягкий, пластичный, температура плавления 320,9 град. С, температура кипения 765"С, в воздухе окисляется, покрываясь защитной пленкой серого цвета. Применяется аналогично цинку. Никель - также серебристо-белого цвета, с ярким блеском, твердый, тугоплавкий, температура плавления 1455 град. С, температура кипения 3000 град. С, обладает ковкостью, гибкостью, тягучестью, устойчив в воздухе (никелированные сантехнические изделия). Используется в качестве лигатуры в золотых сплавах, придавая им белый цвет. Свинец- синевато-серого цвета, блестящий, мягкий, пластичный, температура плавления 327 град. С, температура кипения 1525 град. С, в воздухе покрывается налетом тускло-серого цвета, в воде на его поверхности образуется толстый слой карбоната и сульфата свинца, защищая металл от коррозии. Растворяется в азотной кислоте, не реагирует на соляную и серную. Применяется для получения припоев и в пробировании драгоценных металлов методом купелирования. Олово - серебристо-белого цвета, ковкий, пластичный металл, температура плавления 231,9 град. С, температура кипения 2275"С, в воздухе приобретает защитный окисный слой. Растворяется в соляной кислоте, образую хлорид; взаимодействуя с концентрированной азотной кислотой, дает оловянную кислоту в виде серного порошка, который растворяется в разведенной азотной кислоте. Из олова получают мягкие легкоплавкие припои. Алюминий - серебристо-белого цвета, с голубоватым оттенком, покрывается тонким защитным слоем окисла, очень пластичный, легко прокатывается, куется, штампуется. Используется в сплавах и для изготовления различных украшений с их анодированием и окраской.

ПРОБИРОВАНИЕ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ, ИХ СПЛАВОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ

Пробирование - определение состава сплава. Используемые драгоценные металлы, их сплавы, из которых изготовлены украшения, учитываются в соответствии с пробой, определяющей количество и качество того или иного металла, содержащегося в сплаве. Пробу на изделии указывает к л е й м о. Виды проб:

Золотниковая (применялась в царской России и до 1927 г.) означает количество золотников металла в фунте лигатерного сплава (один фунт равен 96 золотникам; например, золотой сплав 56 пробы содержал 56 золотников чистого золота и 40 золотников других металлов);

Метрическая- проба учитывает количество чистого золота в 100 массовых единицах лигатурного сплава, введена после золотниковой в таком пересчете: золотниковую пробу умножают на 1000 и делят на 96 (по количеству золотников в сплаве 56 пробы - 56 плюс 40);

Каратная - применяется в западных странах (для перевода в метрическую нужно умножить на 1000 и разделить на 24).

Чистое золото, серебро соответствует пробе 999,9 (при расчетах округляется до 1000). Например, 750-я проба означает: в сплаве 750 частей чистого золота и 250 частей других металлов.

Действующие пробы

Изделий из золота - 375, 500, 583, 750, 958;
из серебра - 750, 800, 875, 916, 960;
из платины - 950;
из палладия -500, 850;
для зуботехнической продукции (золотых дисков) - 900, 916.

Пробу определяют поэтапно - самого используемого металла, лома драгоценностей и готового изделия.

Методы определения пробы

Капельный- нанесение на пробируемый металл, лом или сплав, на само изделие раствора хлорного золота или других пробирных реактивов;
определение на пробирном камне с эталонами (пробирными иглами).

Это самые доступные методы пробирования при индивидуальном производстве.
Самым точным является муфельный метод пробирования, или горячий анализ, но его можно произвести только в химической лаборатории, которая располагает муфельными и тигельными печами. Итак, о наиболее доступных способах пробирования драгоценных металлов в частной мастерской. Капельный метод осуществляется с помощью раствора хлорного золота и пробирных реактивов. Хлорное золото получают воздействием хлора или “царской водки” на золотой металл. Образовавшийся при этом темно-коричневый раствор выпаривают, а осадок растворяют в воде. На зачищенную надфилем поверхность пробируемого металла, сплава, лома опускают каплю раствора хлорного золота, на смоченном месте сразу появляется пятно от выделившегося осадка золота. Цвет его от примеси образовавшегося раствора хлорной соли пробируемого материала принимает различные оттенки, по которым в соответствии с установленными данными (приведены в табл. 1) определяют пробу сплавов драгоценных металлов.

Таблица 1. Результаты воздействия хлорного золота на пробируемые материалы

С помощью хлорного золота можно пробировать слитки, лом, изделия до 600-й пробы содержания в них золота. Кислотные реактивы позволяют пробировать сплавы золота 375, 500, 583, 750, 833, 900, 916, 958-й проб. Кислотный реактив для пробирования золота 958-й пробы применяют и для анализа сплавов платины. Кислотные реактивы применяют также для пробирования сплавов серебра. Двухромовокислый калий (хромпик), раствор оранжевого цвета, используется от 500-й пробы серебра и выше. 2-3 капли раствора в одно и то же место, снимаемые затем фильтровальной бумагой, оставляют светло-коричневое пятно, а начиная с 750-й пробы - красное (чем оно интенсивнее, тем выше проба). На сплавах 916-й пробы и выше образуются ярко-красные пятна. Азотнокислое серебро (ляпис), прозрачный раствор, также для пробирования серебра. На сплавах 750-и пробы и выше оставляет светло-серые пятна, на низкопробных - густые, белые, до темного цвета (чем темнее, тем ниже проба). На флаконах с реактивами обязательно должны быть наклейки с указанием их назначения и пробы золота. Реактивы для пробирования цветных металлов разлагаются на свету, поэтому хранить их необходимо в темном месте или в непрозрачных емкостях. При флаконе каждого реактива должна быть своя капельница.

ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Заготовительные операции - это практически начало процесса изготовления ювелирных изделий, включающее непосредственное производство сплавов нужного состава и отдельных деталей будущего изделия. Основные операции заготовки металла необходимого состава и профиля состоят из плавки, ковки, прокатки, волочения, а по изготовлению элементов украшения - слесарно-механических работ, штамповки, отливки по образцу. Технологические процессы пластической деформации металлов и их сплавов требующих термической обработки и отбеливания (очистки поверхности сплавов) после каждой технологической операции.
Плавка При выполнении конкретного заказа для получения сплава необходимой пробы и профиля применяется индивидуальная плавка (имеется в виду плавление небольшого количества металлов. Выполняется она ювелиром непосредственно в его мастерской в плавильной чаше или ковше. Металлы при таком способе плавления легко нагреваются открытым пламенем горелки и сплавляются в слитке или выливаются в заготовительную форму (изложницу) для получения после остывания нужной заготовки (детали). Пламя должно быть сильным (шумящим), с вытянутой восстановительной зоной. Металлы, добавляемые в сплав с драгоценными металлами, называются лигатурой. Для определения состава рассчитывают шихту. Для упрощения расчетов воспользуйтесь приведенными ниже таблицами 2 и 3, в которых указаны доли компонентов в процентном соотношении к общей массе сплава той или иной пробы определенного драгоценного металла. Сплав драгоценных металлов и лигатуры получают при высоких температурах плавления. Атомы металлов освобождаются от внутрикристаллических связей, кристаллиты распадаются, и между ними образуется все больше жидкого металла. Процесс размягчения металлической структуры длится до того момента, когда вся масса из твердого состояния перейдет в жидкое. Для улучшения плавки применяется флюс (бура) из расчета 0,5 г на 10 г сплава. При охлаждении на стенках плавильной чаши флюс образует глазурь, предохраняя расплав от доступа кислорода, и растворяет окислы. Формы для разлива сплавов должны быть абсолютно чистыми и смазанными машинным маслом. Вначале плавят драгоценные металлы, а затем добавляют цветные.

Ковка Цель этой операции - изменение поперечного сечения заготовки (слитка) в горячем или холодном состоянии без снятия стружки. Продуктивна ковка слитка сразу после плавки, поскольку позволяет уплотнить его и ликвидировать возникшие в процессе плавления трещины и поры в металлической структуре. Необходима ковка и при изготовлении элементов ювелирного изделия - этому способствуют высокие пластические свойства сплавов драгоценных и цветных металлов. Различают два вида ковки - предварительная и окончательная; черновая проводится для подготовки слитка к дальнейшей деформации (прокаткой, волочением), с помощью чистовой ковки изделию придают окончательную форму. Начинают кузнечную обработку бережными ударами молотка, постепенно их усиливая, а в промежутках между ударами металл отжигают и охлаждают в воде.

Таблица 2. Свойства и состав сплавов золота

Таблица 3. Свойства и состав сплавов серебра

От формы бойка молотка, вида наковальни и силы ударов зависит степень и направление деформации слитка.
Прокатка Применяется для получения заготовок из листового материала методом штамповки или из прутков определенного сечения и толщины. Этот технологический процесс также основан на пластичности сплавов драгоценных металлов. В индивидуальной мастерской используют прокатные вальцы с ручным приводом. Для листового материала применяют вальцы с гладкими валками, для прокатки проволоки -фасонные, с кольцевыми проточками, соответствующими по сечению форме профиля прокатываемой проволоки. На листовой прокат воздействует только вертикальное давление (сверху и снизу), на проволочный - и горизонтальное, боковое. Прокатываемый лист пусть и незначительно, но расширяется в стороны, а при прокатке проволоки такое недопустимо. В процессе прокатки возрастает твердость металла. Для снятия этого напряжения и поддержания пластичности сплава необходимо периодически проводить отжиг (после уменьшения толщины листа или сечения проволоки на 50%). Направление прокатки рекомендуется изменять только после промежуточного отжига, также как и сокращение расстояния между валками или перевод проволоки в следующую проточку.

Волочение Подготовка небольшого количества проволоки производится вручную. Волочение-это протягивание проволоки через коническое отверстие фильеров с целью сужения ее поперечного сечения до сечения протяжного отверстия данной фильеры. Величина усиления протяжения должна соответствовать величине натяжения: если тяга превосходит натяжение, проволока порвется. Особенно это касается проволок тонкого сечения. Через фильеры волочильной доски (рис. 2) протягиваются только прокатанные проволоки. Между переходами от одной фильеры к другой (с меньшим сечением протяжного отверстия) производится отжиг проволочного материала. Алмазные фильеры износостойкие и позволяют заготавливать калиброванную проволоку. Волочильную доску зажимают в тиски с мягкими губками; проволоку, просунутую заостренным концом в нужную фильеру, захватывают специальными плоскогубцами с острыми насечками и Протягивают ручным способом.

Штамповка Состоит из двух операций: вырубки контура детали и ее формовки.

Рис. 2. Волочильная доска с фильерами разного диаметра

Несложные тонкостенные элементы изделия вырубают вручную ударами молотка по пунсону, а штамп устанавливается на металлической плите (матрице). Конструкция штампа зависит от формы детали и изготавливается в два этапа: 1) вырубка, 2) пробивка. В зависимости от конструкции штампа подготавливается листовой сплав соответствующего профиля (толщины листа, ширины полосы). Необходимая толщина достигается прокаткой, а ширина (соответственно расстоянию между направляющими штампа) - путем разметки и резки полосы (ножницами). Формуют заготовку путем пластической деформации, придавая ей нужную форму. Основное условие качественной формовки - отсутствие после деформации разрушения металла. Формовка складывается из трех последовательных действий: гибки, вытяжки и отбортовки. Гибка имеет целью деформацию заготовки в специальном желобе гибочного штампа ударом молотка с соответствующим бойком по оправке, которая вдавливает металл в стенки желоба определенной формы. Вытяжка дает возможность (плавным нажимом пресса) получить из плоской заготовки деталь с образовавшейся сферой в виде колпачка. Путем протяжки можно удлинить полую тонкостенную деталь за счет сужения ее стенок (зазор между пуансоном и матрицей устанавливается меньше толщины стенок заготовки). Отбортовке подвергаются наружные кромки детали или отверстия в ней. Отбортовку осуществляют деформированием в роликах.

Отливка по образцу (центробежное литье) В частной мастерской доступно использование настольной центрифуги для отливки детали по образцу-эталону (модели) или литейной форме, изготовленной из тугоплавкого металла. На верхнем конце вертикально расположенной оси, нижний конец которой закреплен в специальных подвижных опорах, крепится коромысло с равновеликими плечами, на котором подвешиваются специальные емкости-подвески. В одной из подвесок устанавливается литейная форма, а в другой - соответствующий противовес. Для безопасности центрифуга ограждается защитным кожухом на случай падения литейной формы или противовеса. Запуск (рывком шнура) производится сразу после заливки расплавленного сплава. Эта операция позволяет изготавливать украшения сложной конфигурации, обеспечивая требуемую точность, получать тонкостенные отливки с высокой чистотой поверхности, что исключает дополнительную механическую обработку.

Механическая обработка Без нее невозможно обойтись при изготовлении изделий в индивидуальной мастерской, где большинство операций производится ручным способом. Разметка- перенос рисунка детали и его размеров на заготовку (для этого используются чертилки, циркуль, масштабная металлическая линейка, кернеры, разметочные плиты). Разрезание листа или пластины производится по произведенной разметке с помощью ножниц. Распиливание по разметке осуществляется лобзиковой пилой. Разновидность этой операции -выпиливание узоров. Сверление- операция для получения углубления или отверстия цилиндрической формы. Керном намечается центр выемки или отверстия. Работа производится на жесткой основе верстака (лучше использовать финагель - для уменьшения потерь драгоценного сплава). Под деталь во избежание порчи финагеля, стола или поломки сверла подкладывается предохранительная дощечка. Применяются ювелирные-перовые, спиральные и центровые сверла (последние предназначены для получения цилиндрических углублений с плоским дном для закрепления в оправе жемчуга, непрозрачных ювелирных камней).

Фрезерование - обработка металла с помощью фрезы (вращающегося режущего инструмента, позволяющего обрабатывать как плоские, так и выпуклые поверхности детали (в зависимости от формы фрезы), которые нельзя обработать напильником. Ювелирные фрезы изготавливаются вместе с хвостовиком, который закрепляется в патроне гибкого вала бормашины, установленной на рабочем столе ювелира. Различаются фрезы-боры: коническая, цилиндрическая торцевая, комбинированная остроконечно-цилиндрическая, шаровая, плоская сферическая, фасонная (см. рис. 3).

Опиливание - обработка поверхности детали режущим инструментом, в результате чего снимается определенный слой. Для этого заготовка закрепляется в настольные тиски (или специальные ручные). Опиливание производится по нанесенной разметке напильниками, затем надфилями.

Термическая обработка

Основные виды термообработки: отжиг, закалка, отпуск. Определяющие факторы процесса термообработки - температура и скорость нагревания, выдержка времени воздействия необходимых температур на обрабатываемый объект и скорость последующего охлаждения.

Рис. 3. Фрезы: 1 - коническая; 2 - цилиндрическая торцевая; 3 - комбинированная остроконечно-цилиндрическая; 4- шаровая; 5- плоская сферическая; 6 - фасонная

В ювелирном деле в качестве термовоздействия на изделия главенствует отжиг. Эта операция производится периодически. Отжигу подвергаются драгоценный лом, готовящийся к литью, готовые отливки при их обработке (при ковке, прокатке, волочении), а также после пайки деталей изделия. Отжиг состоит их трех моментов: нагрева, выдержки, охлаждения сплава. Необходимо соблюдать равномерность нагрева и особенно охлаждения во избежание термического напряжения в слитке. Отжиг рекомендуется производить пламенем горелки при минимальном температурном режиме, но и при минимальной длительности в то же время. Сплавы золота отжигают при температуре 700-750 град. С, сплавы серебра - при 600-650 град. С, сплавы меди - при 600-700 град. С. При охлаждении происходит упорядочение атомов в кристаллической решетке сплава. Для сдерживания окисляемости отжиг производится как можно реже. А сплавы, склонные к окислению, должны нагреваться скрытыми борной кислотой, что к тому же сохраняет полировку. Это особенно важно при отжиге готовых изделий, сданных в ремонт.

Отбеливание Цель этой ювелирной операции - очистка поверхности слитков, элементов и готовых изделий от окислов и удаление остатков после предыдущих работ (плавки, пайки, отжига). Состав отбеливающего раствора определяется видом сплава, подлежащего отбеливанию. Длительность процесса отбеливания зависит от температуры и концентрации раствора. Сплавы золота достаточно отбеливаются 7-10%-ным раствором азотной кислоты при температуре 60-70 град. С. Применяются также 5-10%-ный раствор соляной кислоты при температуре 40-60 град. С и 10-15%-ный раствор серной кислоты при температуре 60-70 град. С. Продолжительность отбеливания не более 30 секунд в зависимости от степени окисления и образования остаточного флюса. Сплавы серебра отбеливаются в 5-10%-ном растворе серной кислоты при температуре 40-50 град. С за 30 секунд, а также в 1-2%-ном растворе соляной кислоты при температуре 30-40 град. С за минуту. Изделие или его части в кислотоупорном сетчатом пластиковом ковше или взятые медным пинцетом окунают в нагретый раствор в ванночку из огнеупорного стекла или фарфора, снабженную кислотоупорным кожухом и установленную на нагревательный прибор. После полного исчезновения с поверхности украшения остатков флюса и окислов его промывают. Изделие или его часть опускают специальным медным пинцетом в соответствующий раствор, нагретый в медном ковше с удлиненной ручкой (непроводящей тепло) газовой настольной горелкой до нужной температуры, выдерживают заданное время, вынимают, промывают в банке с водой и сушат. Нельзя пользоваться стальным (медицинским) пинцетом, который может оставить налет на слитке или украшении.

МОНТАЖ ЭЛЕМЕНТОВ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ Основные операции монтажа изделий:

Пайка;
сборка подвижных соединений;
опиливание и шабрение.

Пайка - это операция, в результате которой происходит соединение готовых деталей в твердом состоянии посредством расплавленного связующего металла или сплава (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем соединяемые элементы. Причем, в отличие от сварки, когда оплавляются кромки или торцы соединяемых частей, при пайке расплавляется только припой, обволакивающий паяемые детали и превращающий их после застывания в единое целое, т.е. готовое изделие. Спаиванию способствует добавление флюса, который с улучшением соединения частей изделия удаляет окислы в местах пайки. Припои должны соответствовать следующим параметрам: плавиться до размягчения спаиваемых деталей; растекаться по твердым элементам изделия; соединение припоя с деталями украшения должно быть долговечным. Для практичности, удобства применения припоев из них изготавливают фольгу, ленту, прутки, проволоку. Металлы и сплавы с низкой температурой плавления паяют мягкими припоями, с высокой -твердыми. Основа мягких припоев олово-свинец; твердые припои готовятся на основе золота, серебра. Применяются и припои на основе меди (медно-цинковые, медно-фосфорные) с добавкой олова, марганца, железа, алюминия и других металлов. Приводим таблицы 4-6, содержащие сведения о составе и температурном режиме плавления мягких и твердых припоев (на основе золота и серебра). Флюсы -активные химические вещества, применяемые для снижения поверхностного напряжения и улучшения растекания жидкого припоя, а также для очистки поверхности паяемого сплава от окислов. В качестве флюсов для облегчения пайки ювелирных изделий используются растворы буры и борной кислоты. Выбор флюса зависит от степени окисления сплава, подлежащего пайке. Универсальным флюсом для пайки золотых сплавов является водный раствор буры с борной кислотой в соотношении один к одному по объему. Для его приготовления равные части буры и борной кислоты тщательно перемешивают, растирают и растворяют в дистиллированной воде, нагревают до выпадания твердой фазы. Образовавшуюся смесь растирают до гладкой массы, разбавляют дистиллированной водой до получения жидкой пасты и охлаждают. Такой флюс удобно использовать в процессе пайки, поскольку он легко проникает в зазоры спаиваемых деталей.
Качество флюса, степень его пригодности определяют на чистой пластинке основного компонента припоя: сверху наносят флюс, снизу нагревают горелкой; если после выпаривания оставшийся белый налет, расплавляясь, равномерно растекается по металлу, флюс вполне пригоден. Если же он собирается в шарики, то с данным металлом несовместим. Реакция флюса на окислы определяется после промывки пластинки: если она остается чистой, флюс активен и надежно защищает поверхность данного металла от воздействия высоких температур паяния.

Если мы попытаемся представить себе процесс изготовления ювелирных изделий, то в голове у большинства из нас возникнет, вероятно, образ седовласого мастера, который, вооружившись лупой и набором инструментов, в одиночку создает перстни или кулоны: льет, гнет, паяет. Но хоть, конечно, такие мастера существуют и поныне, основной ассортимент ювелирных магазинов делается совсем не так.

1) Первый шаг Производству всегда предшествует художественный замысел. Сначала художник создает эскиз, который предстоит оценить как производственникам (можно ли сделать?), так и маркетологам (будет ли спрос?).

А чтобы понять, как именно, «ПМ» посетила производственную площадку завода «Диамант», разместившуюся в поселке Красное-на-Волге — одном из главных ювелирных центров России. Почему сосредоточение производства колец, сережек и колье случилось именно в этом населенном пункте в 34 км от Костромы, никто точно не знает. Драгоценные металлы здесь не добывают, камни не гранят, но еще в XVI—XVII вв. /bm9icg===>еках возникли тут первые мастерские. «Диамант» тоже вырос из мастерской, но теперь это современное промышленное предприятие, где работает около 1800 человек. Но даже при такой численности работников делать каждое из 6 000 000 изделий в год исключительно вручную не получилось бы. Нужны подлинно индустриальные технологии, которые, однако, позволяли бы ювелирному изделию остаться воплощением красоты и изящества.


1. Первый шаг. Производству всегда предшествует художественный замысел. Сначала художник создает эскиз, который предстоит оценить как производственникам (можно ли сделать?), так и маркетологам (будет ли спрос?).

Красиво? Технологично?

Поэтому, конечно, все начинается с замысла художника-ювелира, который и рисует эскиз будущего украшения. «Правда, художник обязан быть немного технологом, — рассказывает Олег Штыркунов, технолог предприятия, любезно согласившийся быть нашим гидом, — ведь то, что красиво смотрится на бумаге, не всегда может быть реализовано в производстве. Мы, конечно, делаем все, чтобы соединить мысль художника с технологическими возможностями, но порой это не удается».


2. В мозг компьютера. Работа 3D-модельеров — один из самых ответственных этапов создания ювелирного изделия. Язык эстетики переводится на язык производства, и украшение прорабатывается до мелких технических деталей.

Поэтому одним из ключевых моментов в реализации замысла художника становится 3D-моделирование будущего изделия — именно на этом этапе художественный замысел совмещается с требованиями производственников и службы сбыта. 3D-модельер задает точные размеры посадочных мест для камней, причем допуски здесь составляют порядка 10 мкм, иначе камень либо невозможно будет вставить, либо он легко вылетит из украшения. По окончании всех согласований 3D-модель отправляется на прототипирование.


3. Резина и воск. Резиновая матрица дает рождение восковому слепку, который станет уникальным прообразом украшения из драгоценного металла. После выхода слепка из матрицы умелые руки мастеров удалят облой и скорректируют поверхности.

Прототипирование — это распечатка модели на 3D-принтере, причем используются две технологии. Первая — печать пластиком, при которой отдельные «пиксели» на слое жидкой массы отверждаются точечным УФ-излучением. Вторая больше похожа на традиционную струйную печать: головка слой за слоем покрывает поверхность крошечными капельками воска, причем более тугоплавкий синий воск используется для создания собственно промодели, а белый — для поддержки (позже он будет выплавлен). Оба метода имеют свои недостатки: воск дает менее качественные поверхности (их можно подкорректировать вручную специальным инструментом), а пластик всем хорош, но…

Промодели заливают формомассой на основе гипса, чтобы создать формы для литья из серебра. Это будет, конечно, еще не ювелирное изделие, а лишь промежуточная модель. Так вот, при изготовлении форм воск легко плавится и вытекает, а пластик частично горит и оставляет золу, что может в конечном итоге привести к браку литья. И все-таки при моделировании изделий с более тонкими деталями предпочтение отдается пластику.


4. Судьба «елочки». Из отверстия в опоке, залитой формомассой, торчит только кончик ствола «елочки». В печи весь воск вытечет через это отверстие, оставив внутри полости для будущего литья и, возможно, камни, если они были вставлены в модели.

Руки незаменимы

То, что получится из серебра, — еще довольно грубое изделие. Оно несет на себе следы грубой дискретности 3D-печати, и следы эти придется убирать вручную. «Вообще мне хотелось бы подчеркнуть, что при всех индустриальных масштабах производства ювелирных изделий, — говорит Олег Штыркунов, — роль ручного труда, в том числе высококвалифицированного, в производстве по‑прежнему велика». Помимо исправления поверхностей, тщательной обработки и корректировки требуют посадочные места для камней — с учетом усадки при литье, усадки восковой, усадки металла. Камень не должен вывалиться или треснуть. Обработка посадочных мест доверяется самым опытным мастерам, так как в конечном счете именно от них зависит качество будущего изделия.


Когда серебряная модель готова, ее помещают внутрь пачки пластин из сырой резины. Мягкая резина плотно облегает металл, повторяя его рельеф. Резиновый брикет отправляется в вулканизатор, подвергается там воздействию высокого давления и температур и возвращается обратно уже в виде довольно твердого монолитного кирпичика. Теперь задача состоит в том, чтобы не просто извлечь из формы серебряную модель, но и очень грамотно, по определенному алгоритму вскрыть форму, превратив ее в две хорошо смыкаемые друг с другом половинки. Необходимо обработать ее так, чтобы добиться хорошей проливаемости металла и вместе с тем избежать появления большого количества облоя.


5. Металл и вакуум. Опока, из которой вылился воск, помещается в другую печь, где происходит литье. В условиях вакуума расплавленное золото или серебро займет пустоты, только что оставленные воском. После литья опоку охлаждают или дают ей остыть.

В этих формах будут отливать кольца, элементы сережек и колье, кулоны? Да нет, конечно. Всего лишь очередную промежуточную модель. Но уже каждая такая модель станет прототипом для одного-единственного изделия. Модели делают из литьевого воска с помощью специальных инжекторов. Нагретый воск под давлением впрыскивают в форму, причем эта операция может проводиться как в ручном режиме, так и на полуавтоматических линиях, если требуются особо точные параметры давления и объема воска. Конечно, одна резиновая матрица используется для отливки множества моделей, однако их количество зависит от сложности изделия. Сложные матрицы служат всего пару недель, зато резиновые формы для более простых изделий могут работать годами.


6. Свобода от оков. «Елочка» возродилась в золоте или серебре. Окружающую формомассу размывают водой. Сначала просто из-под крана, затем с помощью струи под давлением. Теперь изделия ждет галтовка и финишная отделка.

Пустота вместо «елочки»

Разумеется, выплавленные из воска модели подлежат дополнительной ручной обработке — удаляется облой, корректируются поверхности. А затем наступает самый, пожалуй, феерический этап массового производства литых ювелирных изделий. На специальном участке девушки с помощью прибора, напоминающего аппарат для выжигания по дереву, припаивают модели к толстому восковому стержню. Получается то, что производственники называют «елочкой» — и действительно, стержень в окружении «веточек» из моделей сильно напоминает украшенное новогоднее дерево. Стержень втыкается в основание из пластика, что еще более усиливает сходство. Количество веточек разнится в зависимости от размеров будущих изделий — их может быть от десяти до многих десятков.


От воска к золоту. «Елочки» из литьевого воска формируются с помощью аппарата, похожего на прибор для выжигания по дереву. Модели, припаиваемые к стержню, могут представлять собой отдельное украшение, а могут быть элементами сборной конструкции (например, сережек).

«Елочку» взвешивают и с помощью пропорции рассчитывают количество требуемого драгоценного металла — чтобы не было перелива или недолива. Затем «елочку» помещают в цилиндрическую кассету — опоку — и заливают формомассой, опять же на основе гипса. Тут стоит заметить, что, если в литое изделие предполагается вставить много мелких камней, применяется технология воскового литья с камнями: в опоку погружают «елочку», в восковые элементы которой уже вставлены камешки.


Так делают для того, чтобы впоследствии камни оказались фактически вплавленными в поверхность изделия — создание для них механических креплений-крапанов не дало бы нужной прочности, и появился бы риск выпадения камней. Опоку помещают в печь и в течение нескольких часов подвергают нагреву (обычно в ночные часы). В это время происходит два процесса: формомасса отверждается, а воск вытекает из занятых им полостей через отверстие в основании. Подобно тому как в застывшей лаве Помпей обнаруживали пустоты, образованные сгоревшими дотла телами людей, здесь мы обнаружим пустоту на месте восковой «елочки».


Наконец-то золото!

Следующий этап — печь вакуумного литья. В расположенном в верхней части печи тигле плавится золото или серебро, но до поры до времени он закрыт специальным штоком. Вынутая из печи опока помещается в так называемый стакан под тиглем. Из стакана откачивается воздух, шток вынимается, и под действием силы тяжести и разряжения металл буквально всасывается внутрь формы.


Все зависит от дизайна. Разумеется, литьем перечень производственных операций, используемых при изготовлении ювелирных украшений, не исчерпывается. В некоторые изделия вставляют большие камни, иногда наносят гравировку, поверхности других покрывают родием для придания благородного блеска.

Процесс литья закончен. Если внутри опоки уже есть камни, ей надо дать остыть: мгновенное охлаждение приведет к растрескиванию камней. Если камней нет — можно охлаждать быстро. А дальше совершается нечто прозаическое и волшебное одновременно. Сначала опоку просто помещают под кран с водой, и внешняя часть формомассы быстро размывается и удаляется. Далее в специальной камере остатки формомассы вымываются с помощью находящейся под высоким давлением водяной струи. И мы снова видим «елочку», только теперь она состоит из золота или серебра! Но скоро ей конец.


Уже отлитые украшения или их части срезаются с «елочки» специальными ножницами. Заодно удаляются так называемые питатели — технологические элементы, фактически являющиеся слепками каналов, по которым металл (а ранее воск) поступал к отливаемому украшению. Места их сочленений с изделиями заполировываются.

Драгоценная пыль

Конечно, литые украшения, вынутые из печи, еще не имеют того товарного вида, который мы привыкли видеть в ювелирных магазинах. Им необходимо несколько стадий галтовки, то есть шлифовки и полировки в барабанах, наполненных абразивами. Барабаны бывают мокрыми (они наряду с абразивом заполнены жидкостью) и сухими — там жидкости уже нет. Абразивы имеют разную форму и назначение: это могут быть конусообразные гранулы из пластика или молотая кожура грецкого ореха.


Но все же окончательный блеск украшения приобретают на этапе ручной финишной отделки, где золотые и серебряные поверхности полируют различными инструментами с мягким ворсом. У рабочих в этом цеху руки покрыты слоем металлической пыли, и когда в конце рабочего дня сотрудники моют руки, стекающая вода не уходит в канализацию, а собирается в особых баках, где потом отстаивается.

Затем из осадка экстрагируются попавшие туда частички драгметаллов. «Утилизации отходов драгметаллов, — говорит Олег Штыркунов, — важная часть производственного процесса. С определенной регулярностью на «Диаманте» проводится общая чистка всех поверхностей в производственных цехах с целью сбора ценных отходов. На крупных ювелирных предприятиях на Западе сейчас даже применяют специальные устройства, которые фильтруют воздух в вентиляции, дабы драгметаллы не улетали «в трубу», и, возможно, о такой системе вскоре придется задуматься и нам».

Серебряная глина - отличный материал для начала работы с серебром, но можно также резать, плавить и сцеплять твердые кусочки серебра с помощью ювелирной ножовки, паяльника либо молотка и наковальни. Попробуйте объединить техники, и вы получите неожиданный результат.

Шаги

Лепка из серебряной глины

    Решите, чем вы будете нагревать глину. После придания глине формы вам нужно будет нагреть ее до высокой температуры, чтобы весь связующий материал расплавился и осталось только серебро. Некоторые виды металлической глины можно нагревать на газовой плите, другие же - только газовой горелкой или даже в обжигательной печи. Прежде чем выбрать глину, определите, какой температуры вы сможете достичь.

    • Если будете нагревать глину на газовой плите, вам потребуется решетка из нержавеющей стали.
    • Если планируете использовать горелку, подыщите кирпич или камень, способный выдержать высокую температуру.
    • Не рекомендуется обжигать большие или толстые предметы в обжигательной печи.
    • Чтобы понять, какой температуры вы можете достичь на плите, нагрейте небольшую алюминиевую кастрюлю с тонкими стенками на большом огне и поднесите к поверхности инфракрасный термометр, когда она прогреется.

  1. Купите серебряную глину. Возможно, ее придется заказывать в интернете, поскольку во многих магазинах ее нет в наличии. Глина из чистого серебра продается чаще, однако украшение, которое получится в итоге, будет менее прочным.

    Сделайте из глины желаемое украшение. Можно лепить руками или специальными инструментами. Можно добавить деталей с помощью ножа или проволоки либо вырезать из глины разные фигуры через трафарет.

    Просушите и отшлифуйте глину. Дайте глине подсохнуть за ночь или просушите феном. Отшлифуйте поверхность наждачной бумагой с мелким зерном.

    Нагрейте глину горелкой. Если у вас горелка, положите глину на кирпич, а кирпич - на жаропрочную поверхность. Держите горелку в двух сантиметрах от глины и нагревайте ее до тех пор, пока она не загорится. Она начнет гореть, потом станет светиться красным от накаливания, а затем свет станет слабым. Нагревайте глину не менее пяти минут или столько, сколько указано в инструкциях на упаковке.

    • Время от времени отводите глаза, чтобы они могли отдыхать.

  2. Нагрейте глину на плите. Если у вас газовая плита, вам нужно будет поступить следующим образом:

    Нагрейте серебро в обжигательной печи. Если у вас есть печь, вы сможете следовать точным инструкциям по обжигу глины. Серебро достигает максимальной прочности при длительном обжиге на небольшой температуре, однако есть и более быстрые способы добиться результата. Специальная ювелирная печь нагреет серебро быстрее, но и обычная тоже подойдет.

    Охладите металл (по желанию). Рекомендуется дать серебру остыть самостоятельно, но если вы спешите, вы можете опустить горячее серебро в холодную воду (однако не стоит прикасаться к нему сразу же после этого). Охлаждение может повлиять на структуру серебра, и оно будет ломаться, если вы решите нагреть его заново, но тщательная сушка поможет избежать этого.

    Отполируйте поверхность (по желанию). После обжига серебро будет белым и слегка мутным. Если вы хотите, чтобы оно заблестело, отполируйте поверхность щеткой с медной или стальной щетиной. Можно также использовать машину для полировки c полировочным порошком.

    Помойте изделие в теплой воде с мылом. Это смоет с поверхности остатки полировки. Протрите сухой чистой тканью, желательно шерстяной или замшевой.

    Прикрепите к каждой сережке крючок. Высверлите маленькое отверстие в каждой сережке, вставьте крючок, перекрутите его либо закрепите другим способом, чтобы он не оторвался. Если вы делаете не сережки, пропустите этот шаг.

Пайка серебра

    Соберите необходимые материалы и инструменты. Если вы хотите соединить несколько элементов, проще всего сделать это с помощью плавки. Конечно, процесс потребует тщательной подготовки, а также следующих материалов и инструментов:

  1. Подготовьте рабочее место. Вам потребуется помещение с хорошей вентиляцией и жаропрочный стол, а также кирпич или жаропрочный камень. Важно надеть защитные очки, чтобы защитить себя от мелких частиц, которые будут лететь во время тонкой работы. Подготовьте также перчатки, передник из джинсовой ткани или кожи и облегающую, но не синтетическую одежду.

    • Вам понадобится резервуар с водой, где вы могли бы промывать изделия. Если вы работаете в помещении, где есть легковоспламеняемые материалы, подготовьте огнетушитель.

  2. Очистите серебро и нанесите флюс. Если серебро испачкано или его часто держали в руках, обработайте его специальным раствором, смывающим жир. Если серебро потемнело из-за окисления, погрузите его в травильный раствор. Когда серебро очистится, вотрите флюс в те места, где серебро будет соединяться с другим кусочком.

    • Если у вас флюс в порошке, из него нужно сначала получить жидкость или пасту. Ознакомьтесь с инструкциями производителя.

  3. Начните паять серебро. Если вы ничего раньше не паяли, сначала узнайте, как это делается, либо следуйте нашей инструкции:

    • Аккуратно разместите предметы на жаропрочном камне для паяния, затем пинцетом положите наверх кусочек припоя (или капните немного флюса).
    • Нагревайте изделие с расстояния 10 сантиметров, стараясь расплавить самый толстый участок серебра. Не нагревайте припой напрямую. Чтобы тонкие кусочки серебра не расплавились, держите их пинцетом.

  4. Промойте, протравите и промойте снова. Когда припой расплавится и скрепит две части серебра, выключите горелку и дайте припою 1-2 минуты, чтобы он застыл. Медными щипцами погрузите серебро сначала в воду, затем в травильный раствор, чтобы удалить следы окисления. Снова промойте в воде и просушите тряпкой.

    • Не допускайте контакта травильного раствора и кожи либо одежды, поскольку он очень едкий.
    • Щипцы, сделанные не из меди, могут вступить в реакцию с травильным раствором, что повредит металл.
    • Если вам нравится состаренный вид серебра, не нужно погружать изделие в травильный раствор.

 

 
Это интересно: