Моделирование по воску

Моделирование по воску

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тольяттинский государственный университет

Институт декоративного и изобразительного искусства

Кафедра декоративно-прикладного искусства

Отчёт по производственной практике

Выполнила: Ермоленко Д.М.

студент 4 курса

группы ДПИ- 1001

Руководитель: Шаронов Н.М.

г. Тольятти

год.

Характеристика

восковый модель ювелирный литье

На студента 4 курса института изобразительного и декоративно-прикладного искусства Тольяттинского государственного университета Ермоленко Данила Михайловича в период с 16.06.2014 г. по 29.06.2014 г. проходил производственную практику в учебных мастерских Тольяттинского государственного университета.

За это время он приобрел опыт по моделированию воска, литью.

Руководитель практики Заведующий кафедрой ДПИ Шаронов Н.М.

Введение

Место прохождения практики студента: ТГУ, рабочие мастерские кафедры декоративно-прикладного искусства. Время прохождение практики: с 16. 06. 2014 г. по 29.06.2014 г. С понедельника по пятницу с 9:00 до 17:00.

1. Моделирование по воску

2. Прототипирование

Прототипирование - уникальная технология, ведь прототипирование преобразует идею в эталон. Кропотливая работа, ведь так сложно сделать драгоценные металлы еще прекраснее.

Восковая модель - это самый главный этап производства ювелирного украшения, ведь только восковая модель способна реально продемонстрировать образ, созданный дизайнером. Процесс изготовления ювелирного изделия очень долог и кропотлив.

Одним из важнейших этапов изготовления уже придуманного и изложенного на бумаге изделия является восковая модель украшения. Техника создания восковки изначально использовалась в стоматологии, но ювелиры, оценив ее преимущества, очень скоро взяли данную технику на вооружение. Смысл такой техники заключается в создании восковой модели как образца для производства ювелирных изделий. Не стоит удивляться тому, что ювелирное украшение создают сначала в образе зеленоватого воска, на самом деле благодаря именно этой технологии были созданы самые изящные и стильные творения ювелиров.

Дизайнер создает украшение на бумажном листе, а потом переносит его в объемный вариант из воска. Модельер, создающий восковую копию, словно создает новый шедевр. Работа с воском очень кропотлива, занимает много времени и называется ручной. Именно в процессе воскового создания ювелирного украшения выясняются и учитываются все возможности, проблемы и особенности производства данного изделия. Работа модельера, создающего восковую копию изделия, заключается в создании модели готовой для литья и при этом, если есть необходимость в добавлении к ней деталей, которые не могут быть изготовлены сразу из цельного блока.

Именно по восковке создается точная копия украшения из драгоценного металла. После чего украшение, отлитое из драгоценного металла, проходит тщательную обработку руками ювелиров. Создание восковки является этапом превращения идеи в ювелирное изделие способное к множественному тиражированию, но восковка незаменима также при создании эксклюзивных украшений, ведь создать столь дорогой шедевр как украшение из драгоценных металлов непросто. Метод создания восковых моделей на сегодняшний день является самым распространенным и предпочитаемым в среде ювелиров всего мира.

. Температура плавления

Температура плавления 110°С. Воск доступен в формах трубы, прутки, бары, ломтиками, таблетки и гранулы.

Бирюзовый

Температура плавления 65єC. Этот универсальный воск наиболее популярный у дизайнеров и литейщиков. Также этот воск рекомендован для процесса "литьё с камнями".

Зеленый

Температура плавления 73єC. Точность и высокая память, хорошая гибкость делают этот воск идеальным для больших изделий.

Розовый

Температура плавления 68єC. Воск имеет гибкость и великолепную текучесть, позволяющий делать филигранные изделия и содержит присадки, которые позволяют легко отделять восковку от формы. Рекомендован для процесса "литьё с камнями".

Красный

Температура плавления 65єC. Имеет самое быстрое значение затвердевания, идеален для клипс, мелких деталей, и посадочных мест для драгоценных камней. Кроме того, непрозрачность делает этот воск удобным для финишного осмотра конечной восковки.

Синий

Температура плавления 68єC. Имеет самый большой срок годности и самую высокую гибкость, эта уникальная смесь воска и пластмассы является особенно подходящей для процесса "литьё с камнями".

Фиолетовый

Температура плавления 77єC. Созданный для модельеров и литейщиков, которые часто исправляют восковки, этот воск превосходно режется с минимальным засорением инструмента. Кроме того, данный воск имеет самую высокую температуру инжекции и вследствие этого, уменьшена его хрупкость и улучшена обработка.

Бормашина необходима как при работе с металлом, так и с воском.

Сейчас на рынке есть очень много предложений по ассортименту бормашин и для того чтобы определиться с выбором вам нужно чётко знать какие задачи в основном будет выполнять этот инструмент. Для работы с металлом конечно нужна более мощная, а для работы с воском лучше брать с плавным стартом и маленьким весом наконечника.

Тут нужна машинка с плавным стартом, потому что легко можно испортить восковую заготовку. Для такой работы лучше всего подходят машины с моторчиком в наконечнике и отдельно блок питания с регулировкой мощности.

Инструмент - применяемый при работе с модельным воском.

При работе с модельным воском я использую в основном тот же инструмент что и при обработке металла. Но в большинстве случаев это отработавший и не пригодный для обработки металла, зато при работе с воском он остаётся актуален ещё долгое время.  Компании, занимающиеся продажей инструмента для ювелиров, предлагают достаточно широкий ассортимент для работы с воском, но я из всего этого ассортимента приобретаю у них только сам воск и то не каждый. Важную роль в работе с воском играет паяльная станция. С ней я выполняю практически 50% всей работы, а при устранении погрешностей - это первоочерёдный инструмент.

. Литье по выплавляемым моделям

Этот способ литья, так же как и литье в земляные формы, является древнейшим. Он был известен в Древнем Египте, в античной Греции и Риме и широко применялся скульпторами эпохи Возрождения. Этим же способом отливали свои статуи Э.-М. Фальконе, В.П. Екимов и П.К. Клодт. Однако в современных условиях он применялся в значительно измененном виде.

Сущность литья по выплавляемым моделям заключается в том, что модель после ее заформовки удаляют из формы путем нагрева. Состав, из которого изготовляют модель, плавят, и он вытекает из формы. Таким образом, форму после формовки нет необходимости разбирать. Это позволяет формовать любые по сложности изделия целиком - без применения кусков, стыки между которыми неизбежно оставляют на поверхности отливки следы в виде швов или тонкого облоя, а в случае перекоса кусков вызывают неисправимый брак всей отливки.

В настоящее время при отливке художественных изделий способ литья по выплавляемым моделям применяют в трех вариантах: для отливки крупных фигур, для обычного литья средних размеров и для ювелирного литья из драгоценных металлов.

При отливке крупных уникальных фигур этим способом выполняют следующее: с гипсового оригинала снимают кусковую гипсовую форму и по нескольку кусков объединяют в общую раковину (кожух); затем из прочных стальных профилей или труб изготовляют опорный каркас для стержня. Готовый каркас устанавливают на кирпичном фундаменте в специальной литейной яме и вокруг него вновь собирают кусковую форму, при этом на внутреннюю поверхность каждого куска наносят кистью слой теплого воска, равный желаемой толщине будущей отливки.

После этого всю полость формы заполняют специальной стержневой массой, состоящей из толченого кирпича, или шамота, размешанного на гипсовом растворе. После твердения этой массы гипсовую форму осторожно по кускам разбирают, а восковой слой остается на стержне, образуя восковую модель со стержнем внутри, который в свою очередь удерживается стальным каркасом.

Восковую модель автор просматривает и исправляет. При этом заглаживают швы or кусков, восстанавливают утратившуюся фактуру и т. п. Затем на модель устанавливают литниковую систему, изготовленную из восковых прутков различного сечения, а также систему выпаров, которая служит для отвода газов. Обе системы должны быть взаимосогласованы и их расчет представляет известного рода трудности. На рис. 96 изображена система литников и выпаров, установленная на модели памятника Людовику XV.

После этого приступают к формовке, которая заключается в том, что всю модель и литниковую систему покрывают при помощи кисти слоем специальной формовочной смеси в виде суспензии, состоящей из 70 частей пылевидного кварца и 30 частей этилсиликата. (Существуют и другие рецепты, в состав которых входит моршалит, каолин, графит, жидкое стекло и др.) Смесь наносят слоями и каждый слой просушивают, пока общая толщина покрытия не достигнет 12-15 мм. Затем в несколько приемов (также с просушкой) наносят толстый слой глины с песком от 200 до 300 мм в зависимости от величины фигуры. Форму снаружи оковывают стальными полосами, образующими сетку, и вновь обмазывают глиной. Вокруг готовой формы разводят огонь, который поддерживается до тех пор, пока форма хорошо просохнет и прокалится, а модельный состав полностью выплавится и выгорит. После этого форму можно заливать чугуном или бронзой.

Процесс отливки этим способом средних по величине изделий разработан более совершенно и носит название точного литья. Он широко применяется в технике и дает хорошие результаты при отливке художественных изделий. При этом процессе по авторскому оригиналу или чертежу готовят пресс-форму для отливки легкоплавких моделей. Для малых тиражей материалом для пресс-формы служит гипс, для больших тиражей - металл (алюминиевые сплавы, сталь). В качестве материала для моделей применяют различные легкоплавкие смеси парафина и стеарина с добавками этилцеллюлозы или полиэтилена. Хорошие результаты дают модели из буроугольного воска. Получаемые модели обычно собирают в блоки путем пайки их подогретым лезвием ножа или специальным электропаяльником. Одновременно с изготовлением моделей в пресс-формах также готовят модели литниковой системы, на которую и собирают блок.

Формовку готового блока начинают с образования на нем облицовочной огнеупорной оболочки. Это производят следующим образом: блок погружают в суспензию из тонко размолотого кварца и этилсиликата и обсыпают сухим мелким кварцевым песком. Операцию повторяют несколько раз, пока толщина оболочки не достигнет 2-5 мм. После этого выплавляют модельный состав или погружением блока в горячую воду, или, помещая его в специальный термостат (сушильный шкаф), подогретый до 180-200°С. Освобожденную от модельного состава оболочку аккуратно устанавливают в цилиндрическую стальную опоку и засыпают кварцевым песком или шамотным порошком. Торцы опоки замазывают глиной или применяют жидкое стекло.

Формовка в опоку необходима для того, чтобы под действием напора жидкого металла тонкостенная хрупкая оболочка не могла разрушиться. Заформованная оболочка поступает в сушку и прокаливание, которое производят в специальных печах при температуре 850-900°С несколько часов. Во время прокаливания из оболочки выгорают остатки модельного состава.

Заливают форму в горячем состоянии - это способствует лучшему ее заполнению металлом. Охлаждение формы происходит на воздухе, после чего содержимое опоки высыпают при обстукивании ее по краям. Очищают отливки или механически, или кипячением их в слабом растворе щелочей.

Применение воскового литья в ювелирном деле известно с глубокой древности, например, римские браслеты в форме змей (рис. 97). Литье золотых ювелирных изделий по выплавляемым моделям, введенное в практику ювелирного производства, представляет собой современный вариант этой древней технологии. Он заключается в следующем: по рисунку художника разрабатывают чертеж отливки. В нем учитывают литейную усадку, равномерную толщину стенок, литейные радиусы и т. п. Затем по этому чертежу изготовляют металлическую модель - эталон изделия. Модель снабжают специальным литником, который рассчитывают и изготовляют вместе с моделью.

При работе с резиновыми формами или изготовлении тонкостенных ажурных моделей состав плавят и при 80°С; в жидком виде под давлением заполняют формы. При работе с металлическими пресс-формами состав применяют в пастообразном состоянии. Формы предварительно смазывают касторовым маслом, разведенным в спирте. Аналогичным способом изготовляют модель массивного, конусообразного и изогнутого литника. Этот литник служит основой для сборки модельного блока путем напаивания на него большого числа моделей изделий.

Затем готовят специальный огнеупорный состав, компонентами которого служат гидролизованный раствор этилсиликата и маршалит, т. е. тонко размолотый кварцевый песок. В зависимости от характера моделей соотношение компонентов в растворе (в процентах) изменяется, что делает его то более жидким, то более густым. В среднем 60-70% приходится на долю маршалита, а остальные 40-30% составляет гидролизованный раствор этилсиликата. Состав хорошо перемешивают и в него погружают модельный блок.

Избытку состава дают стечь, после чего блок обсыпают плавленым дробленым кварцем или кварцевым песком, но он менее пригоден, так как при прокаливании, расширяясь, деформирует формы особенно тонких ажурных изделий. Поэтому в основном применяют кварц. После обсыпки формы сушат; режим сушки применяют следующий: 35-40 мин сушат на воздухе при комнатной температуре и 25-30 мин в атмосфере, насыщенной парами аммиака, и опять 20-30 мин на воздухе до полного удаления запаха аммиака.

Обсыпку с последующей сушкой повторяют несколько раз (четыре-пять), пока стенка огнеупорного покрытия не достигнет необходимой толщины. После этого блок формуют в стальной цилиндрической опоке, снабженной специальной скобой для закрепления ее на центробежной машине. Для формовки употребляют сухой кварцевый песок с однопроцентной добавкой борной кислоты, которая, расплавляясь при прокаливании формы, служит связующим материалом. Торцы опоки заделывают тем же песчаным наполнителем, но с добавкой (10-15%) водного раствора жидкого стекла, которое после затвердевания придает необходимую прочность заформованной опоке. Затем модельный состав выплавляют; для этого опоку ставят в предварительно нагретый до 200° сушильный шкаф литниковой чашей вниз. После того как модельный состав вытечет, опоку переносят в муфельную печь, где при температуре 850-900°С форму прокаливают в течение 3-5 ч.

Золото 583 пробы перегревают до 1100°С (температура плавления этого золота 950°С) для лучшего заполнения и заливают его в форму, которую подогревают до 700°С и устанавливают на центробежный станок. После заливки форму немедленно приводят во вращение со скоростью 160-170 оборотов в минуту. В течение 0,5-1 мин металл твердеет, форму снимают со станка и охлаждают в течение 3-4 ч. Для освобождения отливки от огнеупорной оболочки ее кипятят в щелочном растворе и промывают в горячей воде. Затем готовые отливки отрезают от литника (который вновь идет в переплавку), отжигают и отбеливают в пятипроцентном растворе азотной кислоты, промывают и просушивают.

Заключение

В процессе производственной практики с 16.06.2014 г. по 29.06.2014 г. были получены следующие навыки:

изготовление восковых моделей

литье по выплавляемым моделям

монтировка ювелирных изделий

полировка ювелирных изделий