Основы дизайна. Художественная обработка металла. Учебное пособие - Михаил Ермаков

Далее под струей теплой воды стеком удаляют пластилин модели. Вынутую стеклянную трубку нужно заменить пустотелым гипсовым стержнем, который встанет на ее место в блок-форме. Стержень делается так: ту же стеклянную трубку обертывают в два слоя мокрой писчей бумагой (рис. 2.22, позиция 7), бумажное кольцо сдвигают по трубке-пробирке к ее донышку (рис. 2.22, позиция 8), и в образовавшийся бумажный стаканчик до половины наливают гипс. Через 1–2 минуты, когда гипс начнет схватываться, его разгоняют стеком по стенкам и дну бумажного стакана, а затем заделывают гипсом и верхнее отверстие. Полость в гипсовом стержне нужна будет при литье, в ней образуется тот запас расплавленного металла, где соберутся усадочные раковины. Готовый стержень под струей воды вставляют в отверстие формы, слегка поворачивая в обе стороны для протирки.

Гипсовую форму необходимо снабдить системой литников и выпоров. Сначала сверлятся литники в стержне, соединяющие его объем с небольшим объемом формы. Затем стержень вставляют в форму и сверлят основной вертикальный литник, между литейной воронкой и полостью стержня. Далее сверлятся выпоры (рис. 2.22, позиция 9). Мокрая гипсовая форма настолько мягка, что литники и выпоры можно сверлить, держа сверло прямо в пальцах. Сверлить литники и выпоры вполне доступно стеком, кончик которого имеет форму круглой лопаточки.

После сверления стержень нужно вынуть из формы и смыть остатки размельченного гипса. Промытый стержень окончательно вставляется в форму, а две кольцевые щели между стержнем и формой замазываются жидким гипсом. Форма готова к сушке. Сушат блок-форму очень тщательно. Операция заливки олова в форму, а также все последующие технологические операции идут в том же порядке, что и при барельефном и ажурном литье.

Фигурки человека, животных и т. д. отливают в полнообъемные неразъемные формы. В этом случае модель лепят из мягкого пчелиного воска или режут из более твердого технического. Для изготовления модели берут металлический стержень, и конец его окунают несколько раз в расплавленный воск, чтобы получилась булька – заготовка для лепки. В готовую модель перед формовкой в гипс втыкают два куска тонкой проволоки – они создадут каналы для выпоров. Литник будет образован вынутым металлическим стержнем.

Рис. 2.22. Формовка кольца и литье кольца; формовка кольца, подготовленная для заливки оловянного солдатика.

Гипсовую форму изготавливают так, как было описано выше. После отвердевания ее выдерживают в кипятке, пока воск не растает и не выйдет по литнику и выпорам на поверхность воды.

Кокильное литье. Вся история оловянного литья связана с литьем в кокиль. Из дошедших до нас памятников материальной культуры мы знаем, что еще древние литейщики пользовались кокильными формами, и они были разъемными. Изготовляли их из обожженной глины (керамики), известняка и природного гипса-ангидрида. Правда такие формы были не прочными и служили не долго. Более долговечными оказались формы из природного шифера, змеевика, свинца и бронзы. С XV века начали применять медь, а с XIX века и по сей день пользуются формами из чугуна и стали (см. выше).

В домашних условиях и в мастерских образовательных учреждений кокильные формы можно изготавливать из гипса или абразивных камней. Прочная гипсовая форма получается, если гипс замешивают на жидкости, состоящей из четырех объемов воды и одного объема насыщенного раствора буры. Используют при кокильном литье и так называемый мраморный гипс. Есть два рецепта его приготовления.

Первый: на четыре весовых части гипса добавляют одну часть буры и доводят водой до консистенции жидкой сметаны.

Второй: гипс замешивают на растворе столярного клея. Клея в воду добавляют столько, чтобы пальцы лишь слегка склеивались. Следует иметь ввиду, что эти добавки увеличивают время затвердевания гипса.

Кроме гипсовых форм, можно использовать формы из абразивных камней (например, оселков для правки бритв и столярного инструмента) и сланцевых камней. Объемное скульптурное изображение гравируют в их толще. Выпоры прорезают штихелем вокруг изображения и отводят их в стороны вверх. Для заливки олова в разъемных формах вырезают воронку (см. рис. 2.22, позиция 10).

Отливка оловянного солдатика.

Многие учащиеся СПТУ и студенты интересуются историей военной техники, собирают оловянных солдатиков, но пополняется она редко. Коллекционеры с трудом находят нужные экземпляры. Если вы хотите заняться художественным литьем, этим увлекательным делом, придется овладеть сразу несколькими профессиями: быть и художником, и скульптором, и мастером по отливке. А теперь о самом процессе.

По эскизам лепят фигурку из скульптурного пластилина и покрывают лаком. Когда лак высохнет, наносят разделительный слой – вазелин или растворенный в керосине воск. Фигурку кладут на пластинку пластилина, не забыв обозначить на ней литниковую часть – утолщения для заливки олова. Скульптуру осторожно вдавливают, примерно до середины. Открытую часть покрывают герметиком (специальным клеем), высохнув, он передаст мельчайшие детали рельефа. Клей наносят в три слоя, между вторым и третьим для прочности прокладывают марлю. Каждый слой сохнет сутки. Пластинку с солдатиком помещают в картонную коробку, наносят разделительный слой и на 0,5 см заливают гипсом, разведенным до консистенции жидкой сметаны.

После полного высыхания гипса (2–3 дня) процесс повторяют, но уже со второй половинкой фигурки. Когда будут готовы оба слепка, не вынимая из гипсовой формы (такая формочка может прослужить не один десяток раз), их изнутри покрывают графитом. Обе части скрепляют. Можно заливать олово.

Рис. 2.23. Фигурку до половины заделайте в пластилин. Для выхода воздуха проведите неглубокие канавки.

Рис. 2.24. Покройте герметиком в три слоя

Рис. 2.25. Перед заливкой олова нанесите слой графита

Рис. 2.26. Заливка металла в кокиль

Рис. 2.27. Облой (лишний материал) легко удаляется с помощью ножа. Такая формочка может прослужить не один десяток раз.

Облой (лишний материал) с отлитой заготовки легко удаляется с помощью ножа. Готового солдатика раскрашивают гуашью, темперой или масляными красками, а затем покрывают лаком или эпоксидным клеем (см. рис. 2.23–2.27).

2.12. Литье небольшой шкатулки

Олово довольно дорогой металл. Поэтому его в художественном литье стараются заменить другими металлами или сплавами с низким содержанием олова.

Очень широко в литейном деле используют медные сплавы. В первую очередь это латунь – сплав меди с цинком, в который часто включаются добавки: олово, алюминий, марганец, свинец и др. Температура плавления латуни различных марок 980–1000 °C. Латунь достаточно недорогой материал. Она обладает хорошими литейными свойствами. Особенно ярко это выражается у латуни марок ЛЦ30А3, ЛЦ38Мц2С2, ЛЦ16К4, у алюминиевой латуни ЛА67-2,5, марганцево-свинцовой латуни ЛМц58-9-2. В маркировке начальная буква «Л» обозначает название «латунь», далее – добавки «А» – алюминий, «Ц» – цинк, «Мц» – марганец. Отливки из латуни имеют хорошую плотную структуру. Они хороши для изделий сложных форм, в том числе и ажурных.

Выпускается латунь в виде проволоки, прутков, листов и слитков. На открытом воздухе и от частой смены температуры латунь теряет блеск, покрывается сернистыми и оксидными пленками, чернеет и даже разрушается. Поэтому нужно тщательно продумать условия хранения сырья. Готовые латунные изделия использовать в закрытых помещениях.

Механические свойства латуни также отвечают предъявляемым требованиям – чистовая обработка латунных отливок не вызывает особых затруднений. Часто на латунные отливки гальваническим способом наносят металлические покрытия. Никелевые покрытия обеспечивают защиту изделия от коррозии, серебряные и даже золотые покрытия применяются в производстве недорогих ювелирных изделий.

Прочие сплавы на основе меди называются бронзами. Наиболее распространенной является оловянная бронза (сплав меди с оловом). Она отличается высокой жидкотекучестью, долговечностью. Бронза устойчивей реагирует на влияние коррозийных факторов, а потому широко применяется для уличной архитектуры и скульптуры. Наилучшим материалом считается оловянная бронза с содержанием олова 5–7 %. Положительным считается присутствие в оловянных бронзах 5–7 % цинка и 1–4 % свинца. В художественном литье применяются сплавы с низким содержанием олова – 0,5–3 % (марка БХ-3). Содержание цинка в этом сплаве достигает 25–35 %. Применяется также бронза БХ-2 (олова 1–5 %, цинка 8-13 %), БХ-1 (олова 4–7 %, цинка 5–8 %).