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

Далее опоку переворачивают так, чтобы приливы с ушками оказывались сверху (позиция 7).

Плоские участки формовочной смеси (поверхности разъема) посыпают сухим песком. Он разделяет две полуформы, не давая формовочной массе слипаться. Песок, попавший на модель, сметают кисточкой из перьев. Сверху устанавливают вторую часть модели, так, чтобы штыри, находящиеся на ней, свободно вошли в глухие отверстия, заранее просверленные в первой детали (позиция 8). На конце питателя устанавливают шлакоуловитель со стояком, а в самой высокой точке модели – так называемый выпор. Стояк – это деревянный усеченный конус, опирающийся на шлакоуловитель – призму с трапецеидальным сечением. Установив сверху вторую опоку и соединив ее с нижней штырями, покрывают модель и литниковую систему тонким слоем припыла и заполняют верхнюю опоку формовочной смесью (позиция 9). Лишнюю формовочную смесь удаляют линейкой (позиция 10). В верхней части формы накалывают вентиляционные отверстия и вырезают литниковую воронку (позиция И). вынув из гнезд соединительные штыри, убирают из формы и стояк. Осторожно снимают верхнюю полуформу опоки и кладут рядом с нижней. С помощью подъемов извлекают из полуформ модель и литниковую систему (позиция 12).

Рис. 2.30. Технология изготовления изделия. Рисунок Г. Я. Федотова.

Раскрытую форму тщательно осматривают, исправляя поврежденные места гладилками и ланцетами. Убедившись, что дефектов нет, внутренние поверхности формы припудривают толченым древесным углем. Затем полуформы накладывают одну на другую, соединяют штырями и устанавливают на постель, состоящую из слоя формовочной смеси (позиция 13). Сверху кладут деревянные бруски или планки и груз. Груз кладут так, чтобы он не прикрывал литниковую чашу и отверстие выпора.

Получение отливки. Все подготовительные операции завершены. Можно приступать к заливке металла.

Цинк, олово, свинец легко плавятся в обычной консервной банке на любом огне.

Свинец плавят на открытом воздухе или в помещении, оборудованном вытяжным шкафом. Алюминий плавят в глиняных тиглях, помещая их в муфельную печь. В ней можно плавить и бронзу, содержащую 25 % олова. Предварительно внутренние стенки и дно тигля присыпают бурой. Если сплавление ведут в печи с открытой топкой или на открытом огне, то наполненный тигель обязательно накрывают крышкой, чтобы защитить расплав от проникновения газов. При использовании муфельной электрической печи в крышке нет необходимости. Нагревают металл, как уже отмечалось, до температуры, в среднем на 100–150 °C выше точки его плавления. Причем, расплавы для тонкостенных и ажурных отливок и отливок с мелкими деталями нагревают сильнее, нежели заливки для простых и толстостенных изделий. При более высокой температуре сплав обладает большей жидкотекучестью и будет лучше заполнять трудные места.

Расплав вливают в форму через воронку литника (позиция 13). Заполнив доверху воронку и выпор, металлу дают затвердеть и остыть в течение 20–30 минут. Затем опоки разъединяют и выбивают отливку. Формовочную массу убирают в отдельный ящик для повторного использования при формовке корпуса шкатулки (позиция 14).

У выбитой из формы отливки отпиливают или обрубают зубилом литниковые образования и напильником стачивают наплывы. Металлической щеткой снимают с отливки пригоревшую формовочную смесь.

Когда следы литейного процесса с поверхности отливки удалены, наступает время чистовой обработки. По сравнению с моделью отливка всегда получается менее четкой, поэтому ее обрабатывают с помощью напильников с крупной а затем с мелкой насечкой и делают чеканку всех недостаточно прорисованных рельефных элементов. Если поверхность отливки имеет сложную рельефную или ажурную структуру, перед чистовой обработкой рекомендуется провести отжиг отливки. В результате отжига ее поверхность будет более податлива. Отжигают отлитое изделие, уложив его в ящик из жаростойкой стали, заполненный смесью песка и угля. Закрытый крышкой ящик для герметичности замазывают огнеупорной глиной и помещают в печь, прогретую до 900 °C. Желательно выдержать отливку в этом температурном режиме в течение 2–3 часа, в зависимости от толщины стенок, а затем поэтапно, сначала снизив температуру до 400 °C, а затем и до 150–100 °C, ее охлаждают. При 100–150 °C, ящик извлекают из печи. Еще раз хотим отметить, что отжиг требуется для проведения очень тонкой чеканки по сложному узору. Для простых изделий, с которых вы начнете свои опыты в литье, отжиг излишен.

Чеканку отливок можно производить обычными чеканными инструментами в технике, будет известной вам из главы «Чеканка». Мелким отливкам придают четкость с помощью зубильцев и штихелей (см. рис. 2.30, позиция 15). В той же последовательности отливают, а затем отделывают нижнюю часть шкатулки – корпус.

В заключение поверхность шкатулки покрывают декоративным защитным слоем.

2.13. Обработка готовых изделий

Наибольшее распространение получили медные сплавы (бронза, латунь) в производстве монументальных отливок, а серый чугун – при отливке малых форм (например, каслинское литье).

Художественные изделия иногда отливают частями, для упрощения и удобства изготовления литейных форм. После выбивки из форм отливки имеют всевозможные следы на поверхности от выпоров, полосы от соединений отдельных частей формы и т. д. поэтому требуется механическая обработка. При ее производстве восстанавливается четкость рисунка модели. Этот процесс (механической обработки) состоит из нескольких операций: отжиг отливок, обработка поверхности отдельных частей, чеканка поверхности, сборка деталей, шпаклевка и окраска.

Термическая обработка.

Восстановить четкость рисунка (например, жилки на листьях цветка) можно, если только поверхность отливки будет мягкой для производства этой операции. А изделия из чугуна после выбивки из формы вследствие быстрого охлаждения имеют твердую поверхность – так называемую отбеленную, которая трудно поддается обработке. Чтобы этого избежать, отливки подвергают отжигу в термических печах в ящиках из жаростойкой стали.

Обработка поверхности отливок.

После отжига отливки должны пройти механическую обработку. При обработке художественного изделия основным технологическим требованием является выполнение операции рубки, опиливания и зачистки поверхности без углубления в ее тело, иначе нарушится ее целостность, а это – уже брак.

После обрубки поверхности отливок очищают от пригоревшей к их поверхности формовочной смеси, (см. «Технология изготовления шкатулки»). Делают это вручную, в барабанах, дробеструйных аппаратах, в установках химической и электрохимической очистки, с помощью механических щеток. Изделия, имеющие сложную поверхность и тонкие стенки, очищают вручную на специальных столах с металлическими решетками и пылеотсасывающими трубками. Ажурные тарелки, кронштейны и др. очищают круглыми механическими проволочными щетками.

Очистка в барабанах. Очищают толстостенные отливки, не имеющие на поверхности тонких украшений. Их закладывают в барабан вместе с чугунными звездочками, которые при вращении сдирают формовочную смесь, пригоревшую к поверхности отливки. Можно очищать и тонкостенные, только при этом нужно перекладывать их деревянными прокладками, чтобы они не могли свободно перекатываться.

Дробеструйная очистка отливок производится сжатым воздухом с добавлением чугунной дроби. Через слой дроби проходит воздух, увлекает ее за собой и, выбрасывая на поверхность отливки, очищает ее.

Отливки, полученные литьем, можно очистить выщелачиванием, или химической очисткой, в сетчатом барабане, который помещают в ванну с горячим раствором каустика.

Электрохимическая очистка отливок производится в специальных установках. Принцип работы их основан на химических реакциях, которые производят в расплаве гидроокиси калия, при пропускании через них электрического толка напряжением 5–10 В. Электрохимическая очистка дает высокое качество поверхности отливок.

Чеканка отливок.

Поверхность модели имеет рисунок, но каким бы четким он ни был, невозможно получить хорошей копии в отливке. Для этого и производится операция чеканки и гравировки различными инструментами: зубильцами, штихелями и чеканами (см. рис. 2.30, позиция 15). В процессе художественной обработки отливки эта операция – самая ответственная, трудоемкая и сложная.

Сборка отливок.

Сборка художественной отливки – это соединение в одно целое ее частей. Они монтируются при помощи знак на одной части и соответствующего гнезда для него – на другой.

Окраска отливок.