Специальные технологии художественной обработки металлических изделий

                     Федеральное  агентство  по  образованию 

Государственное  образовательное   учреждение  высшего  профессионального образования

            Липецкий  государственный  технический   университет

Кафедра  технологии  художественной  обработки  материалов 
 
 

Реферат

по специальной  технологии  по теме:

«Специальные  технологии художественной обработки  металлических изделий» 
 
 

Липецк  2009 г.

Введение

Декоративная  отделка художественного металла  применялась еще в доисторические времена. Золочение оружия, ювелирных  и бытовых изделий из меди, бронзы, серебра использовалось уже в  глубокой древности.

Золочение являлось наиболее распространенным способом отделки, потому что золото — один из первых металлов, ставших известными человеку. Кроме того, золото по интенсивности  цвета, мягкости блеска, глубине тона и устойчивости декоративных качеств превосходит все другие металлы. Сравнительная простота способа его нанесения на металлические изделия (при помощи ртутного золочения) также способствовала применению этого металла для декоративных целей.

Уже в  древние времена восточные славяне  были знакомы со способом получения  амальгамы и техникой отделки  золотом изделий из серебра и  бронзы (2). В Ипатьевской летописи (3) упоминается о том, что великий князь Владимир велел украсить золотыми усами серебряную голову Перуна.

В IX—Х веках золото стали применять  в более широких масштабах; его  употребляли не только для отделки  ювелирных и бытовых изделий, но и для покрытия деталей архитектурных  сооружений.

В летописи многократно упоминается о том, что великий князь Андрей Боголюбский украшал драгоценными металлами церкви (XII в.).

А ранее, по свидетельству Лаврентьевской летописи, в Киеве была вызолочена по повелению  князя Святополка (Михаила) Изяславича церковь св. Михаила, за золоченые купола получившая название Златоверхой. Все работы по золочению производились русскими мастерами.

Наиболее  интересным и редким памятником декоративной отделки металла XI—XII веков являются соборные медные двери с нанесенным на их черный фон штриховым рисунком, выполненным техникой золотой наводки. Краткое и неясное описание техники  золотой наводки, как указывает  Б.А.Рыбаков, имеется в рукописном монастырском сборнике XVII века.

Древнерусская техника нанесения золотого рисунка  на медь исследовалась профессором  Московского института прикладного  и декоративного искусства Ф. Я. Мишуковым, который полностью  восстановил технологический процесс  декоративной отделки золотой наводкой. На полированный медный лист или изделие  из меди наносился лак такого состава (в мас. ч.): скипидар — 12, асфальт (нефтяной пек, гудрон) — 8, желтый воск — 4, сосновая смола (живица) — 2. Лак наносился на медь тонким слоем и прокопчивался. Это придавало меди глубокий черный с легким блеском цвет. Как указывает Мишуков, такое лаковое покрытие отличается исключительной прочностью и даже на открытом воздухе держится столетиями. На слегка нагретую поверхность меди лак наносится кистью равномерным тонким слоем. Цвет лака доводится до золотисто-коричневого тона. После предварительной медленной просушки на легком огне и окончательной просушки при более высокой температуре коричневый тон лака переходит в более темный. На приготовленной таким образом медной пластине легким нажимом тонкой иглы чертят рисунок. Затем контуры рисунка выскабливают острием ножа, обнажая поверхность меди; после этого медь протравливают (отбеливают) 5—10%-ным раствором серной кислоты. Как сообщает Мишуков, в древности отбеливание производили раствором квасцов, клюквы и т. п.

Следы отбела удаляют водой и на влажную поверхность меди наносят золотую амальгаму. Затем лист с нанесенной амальгамой нагревают (обычно на древесных углях); от нагревания ртуть начинает испаряться, а золото прочно соединяется с медью.

Декоративная  отделка металлов серебром не имела  такого распространения, как отделка  золотом. Для отделки крупных  предметов, и в особенности деталей  архитектуры, серебро не применялось  вовсе, так как, находясь на открытом воздухе, оно быстро теряло декоративные качества, тускнело и чернело вследствие образования сульфида серебра черного  цвета. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Золочение  и серебрение изделий. Способы золочение и серебрения.

 
С целью украшения серебряные изделия  часто покрывают золотом, металлические  же изделия (из неблагородных металлов), т. е. медные, латунные, мельхиоровые, бронзовые, стальные и проч., покрывают золотом  или серебром.

Существует  несколько способов золочения и  серебрения изделий; наиболее употребительные  из них следующие:

а) золочение  и серебрение натиранием порошками;

б) погружением  в особые растворы;

в) через  огонь;

г) гальваническое.

Первые  два способа очень легки по исполнению, но зато получаемый ими  на изделиях слой золота и серебра  не отличается прочностью. 
Способ "через огонь" дает прочное золочение и серебрение; но он не удобен в том отношении, что при этом приходится применять ртуть, пары которой очень вредны для здоровья; поэтому этот способ употребляется почти исключительно только при золочении, да и здесь все более и более вытесняется гальваническим золочением. Способ гальванического золочения и серебрения дает прочный слой золота и серебра и, кроме того, удобен еще в том отношении, что позволяет отлагать на изделиях, смотря по желанию, большей или меньшей толщины слой золота или серебра. Поэтому этот способ чаще других применяется. Так как в мастерских золотых и серебряных изделий приходится золотить и серебрить исключительно медные или из сплавов меди изделия, то мы ограничимся только описанием способов золочения и серебрения таких изделий.

Подготовка  изделий к золочению  и серебрению

Изделия, подлежащие золочению или серебрению, должны быть хорошо очищены от грязи, жира и окислов (ржавчины). Новые  изделия сначала шлифуются, а  затем подвергаются очистке. Очистка  производится тщательно: чем лучше  она выполнена, тем лучше выходит  золочение и серебрение.  
Очистка медных (или из сплавов меди) изделий

Сначала изделия прокаливают на жаровне  из древесных углей, а потом погружают  в разбавленную серную кислоту (1 ч. кислоты на 10 ч. воды). Если прокаливать  изделия нельзя (например, при спайках, сделанные слабым припоем), то их погружают  в горячии раствор едкого калия (или едкого натрия) в воде. Через некоторое время (когда жир будет отмыт) изделия вынимают, промывают в воде и погружают (как после прокаливания) в разбавленную серную кислоту (1 ч. кислоты на 10 ч. воды), где держат до тех пор, пока они приобретут натуральный цвет. Вынув из кислоты, изделия снова хopoшo промывают в воде и потом подвергают травлению в так называемой предварительной протраве, которая составляется из 200 ч. крепкой азотной кислоты (36' по Бомэ), 1 ч. поваренной соли, 2 ч. прокаленной трубной сажи**. 
Эта протрава действует очень сильно и потому вещи в ней держат лишь несколько секунд, после чего их вынимают, промывают в большом количестве воды и погружают в другую протраву***, называемую протравой под глянец: 75 ч. крепкой азотной кислоты (10' по Бомэ), 100 ч. крепкой серной кислоты (66' по Бомэ), 1 ч. поваренной соли. 
Эта протрава сильнее предварительной и потому вещи держат в ней только одну или две секунды. После обработки протравой под глянец вещи тщательно промываются в чистой воде, после чего их поверхность должна быть светлой и блестящей (воды для промывки берут большое количество и несколько раз ее меняют). Все описанные операции нужно производить быстро одну за другой; для лучшего действия протрав вещи при погружении в них не оставляют неподвижно, а встряхиваются; к вещам пальцами прикасаться нельзя, так ках иначе получатся жирные пятна: вещи подвешивают на медных проволоках; промывание изделий после обработки протравами надо производить в большом количестве воды, несколько раз меняя воду. После обработки протравами и промывки водой вещи нельзя оставлять на воздухе, а следует тотчас же переносить в ванну золочения или серебрения; если же почему-либо этого нельзя сделать, то их оставляют погруженными в чистую воду. Если нужно, чтобы поверхность изделия после золочения или серебрения была не блестящей, а матовой, то вместо протравы под глянец пользуются особой протравой, которую составляют из равных частей (по весу) азотной кислоты (36' по Бомэ) и серной (66') и цинкового купороса в таком количестве, сколько его растворится в кислотах. 
Если изделия сильно загрязнены и покрыты толстым слоем окислов (ржавчины), то их погружают сначала в слабую серную кислоту и травят в ней, пока верхняя корка окислов не будет разъедена. После этого начинают механическую чистку, которая заключается в том, чго изделия растирают при помощи суконки мелким песком или пемзой с водой, или, наконец, металлической щеткой и таким образом окончательно удаляют с поверхности изделий слой окислов. Чистка щеткой производится вручную или на токарном станке. На фиг. 46 табл. V изображена щетка Б для ручной работы; для чистки же на станке служат круглые щетки наподобие тех, которые применяются для матировки, только грубее последних. 
После растирания песком, пемзой или чистки щеткой изделия подвергаются шлифованию, а затем очистке от жира и травлению, как это выше описано. 
В тех случаях, когда сразу приходится очищать много мелких изделий, поступают так: 1) изделия помещают в мешок с мелким порошком наждака, смачивают водой и встряхивают мешок, например, слегка ударяя им по стене; при этом изделия трутся частицами наждака, очищаются и в то же время шлифуются; или 2) устраивают бочку (барабан), которая вращается на оси; в бочку помещают вещи с порошком наждака и наливают немного воды и приводят бочку во вращение.

В заключение об очистке изделий скажем еще, что  при работе травления в кислотах нужно устраивать хорошую тягу (например, ванны с кислотами помещать под  железным колпаком, соединенным с  вытяжными трубами), потому что пары кислот очень вредны для дыхания. 
Кислоты для протравы изделий должно помещать в глиняные, стеклянные или фарфоровые сосуды (на которые кислота не оказывает действия).  
 
Очистка серебряных изделий

Серебряные  изделия, подлежащие золочению, не требуют  такои подготовки, как медные или из меднык cплавов: серебряные изделия надо только отшлифовать и затем отбелить (см. статью "Отбеливание серебряных изделий); при этом они вполне очищается от грязи и жира.  
 
Подортучивание (амальгамирование) изделий

Изделия, подлежащие серебрению, после обработки  их в протравах и промывки в  воде (как выше описано), погружаются  на 1 или 2 секунды в раствор азотнокислой ртути (этот раствор составляется из 2 ч. продажной азотнокислой ртути, 5 ч, азотной кислоты и 5 ч. воды), благодаря  чему на поверхности их отлагается тонкий слой ртути. Вынув изделия  из ртутного раствора и обтерев мягкой (чистой) тряпочкой, погружают их немедленно в ванну серебрения. 
На подортученных изделиях серебрение выходит прочнее (серебро лучше пристает). 
При золочении нет надобности в подортучивании, и очищенные, как выше сказано, вещи прямо погружаются в ванну золочения.  
 

1.1.ЗОЛОЧЕНИЕ  И СЕРЕБРЕНИЕ НАТИРАНИЕМ

Золочение натиранием

В фарфоровую чашку кладут кусочек чистого  золота и наливают царской водки (смесь 3 ч. соляной кислоты и 1 ч. азотной); сейчас же начнется растворение золота; если жидкость подогреть, то растворение  идет скорее. Если царской водки  было взято достаточно, то через  некоторое время все золото растворится  и получится жидкость желтого  цвета - это будет раствор хлорного золота*. Обмакивают в раствор кусок чистой (гигроскопической) ваты; затем вату высушивают и осторожно сжигают на фарфоровом блюдечке; получится зола, которая представляет собой порошок чистого золота. Этот порошок наносят на кусок замши, слегка смачивают уксусом или соленой водой и такои замшей натирают предварительно очищенную вещь. Когда вещь равномерно покроется золотом, ее полируют гладилом. Вместо замши натирание золота можно делать большим пальцем руки. Для получения красной позолоты нужно прибавить к раствору хлорного золота немного раствора азотнокислой меди**, или вместо чистого золота растворить в царской водке лигированное медью золото (например, 56 пробы). 
 
Серебрение натиранием

Сначала нужно приготовить хлористое  серебро. Получение хлористого серебра. Берут кусок чистого серебра и обливают его в фарфоровой чашке азотной кислотой; если кислоты взято достаточно, то через некоторое время все серебро растворится (при нагревании растворение идет скорее) и получится раствор азотнокислого серебра (ляписа). Этот раствор сливают в стеклянную банку и приливают к нему соляной кислоты или раствора поваренной соли в воде; тотчас же появится в жидкости белый густой осадок, вследствие образования нерастворимого хлористого серебра. Дают осадку собраться на дне, так чтобы жидкость над ним просветлела, и снова прибавляют соляной кислоты (или раствора поваренной соли). Если при этом осадка не образуется и жидкость не помутится, то это значит, что все серебро уже выделилось из раствора (в виде осадха хлористого серебра); если же появится белый осадок, то дают ему осесть на дно и снова приливают соляной кислоты (или поваренной соли). Иногда приходится несколько раз прибавлять соляной кислоты (или поваренной соли), пока после такого прибавления не будет появляться осадок и вообще жидкость не будет мутиться. Когда все серебро из раствора выделено в виде хлористого серебра (белый осадок), светлую жидкость, находящуюся над осадком, осторожно сливают, чтобы не взболтнуть осадок; лучше всего сливание делают с помощью сифона (см. статью "Сифон"). Для получения хлористого серебра можно брать и не чистое серебро, а, например, 84 пробы и даже низкопробное серебро и растворить носледнее в азотной кислоте. В этом случае вместе с серебром в азотной кислоте растворится и медь, входящая в лигатуру, и таким образом получится раствор, состоящий из азотнокислого серебра и азотнокислой меди; при прибавлении к этому раствору соляной кислоты или поваренной соли (как описано выше) серебро выделится в виде белого осадка, а медь останется в растворе, вследствие чего жидкость над осадком будет окрашена в голубой цвет; ее сливают с осадка в особую банку и хранят для извлечения впоследствии чистой меди.

Промывание  хлористого серебра. Полученный осадок хлористого серебра нужно хорошо промыть: наливают в банку (на дне  которой находится осадок) чистой воды и хорошо взбалтывают ее, чтобы  осадок поднялся со дна; затем дают отстояться; когда осадок coбeрется опять на дне, сливают с него осторожно воду, чтобы не взболтнуть осадка; потом опять наливают в банку чистой воды, опять ее взбалтывают, дают отстояться и снова сливают. Таких промываний делают несколько. Чтобы убедиться, хорошо ли промыто хлористое серебро, делают пробу: наливают в стакан немного промывной воды, т. е. слитой с осадка хлористого серебра, и приливают к ней раствора азотнокислого серебра в воде; если при этом получится в жидкости белый осадок, то это укажет, что хлористое серебро плохо промыто и, следовательно, его надо еще несколько раз промыть. Если же при пробе промывной воды азотнокислым серебром осадка не получится (и жидкость не помутнеет), то промывание сделано хорошо* .