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

При окончательной доводке нужно выдерживать следующие требования: 1) движение резца во время продольной шлифовки и полировки режущей грани делаются только в одном направлении – на себя; 2) штихель при этом равномерно поворачивают вокруг своей оси, чтобы придать режущей грани форму полуэллипса; 3) в ходе доводки режущая грань не должна иметь никакого угла между любой своей образующей и плоскостью абразива, иначе на режущей кромке возникают микрофаски, препятствующие движению резца вперед или выталкивающие его вверх. Фаски образуются в завершающей фазе движения штихеля на себя, если ручка вскидывается вверх.

Дальнейшая доработка резца заключается в корректировке его важнейших рабочих углов.

Угол отрыва, обеспечивающий ход резца на заданной глубине и вывод его из металла в нужной точке, должен составлять для гравирования на плоскости приблизительно 4–5°. Он корректируется во время доводки режущей грани (см. рис. 6.24 и 6.26, позиция 1).

Угол заострения, определяющий в наибольшей степени качество резания, имеет переменную величину и зависит от твердости материала. Для гравирования по латуни он составляет 45°, при работе на твердых сталях может достигнуть 60°.

Рис. 6.23. Рабочие движения резца в процессе доводки делаются строго параллельно плоскости абразива. Микрофаска образуется на режущей кромке в результате вскидывания ручки.

Рис. 6.24. Угол отрыва для гравирования на плоскости составляет 4–5°. Углы заострения для стали (а), латуни (б), меди (в).

При отсутствии углеродистой стали хорошие резцы можно изготовить из надфилей различного сечения. Режущую часть штихеля необходимо заточить под углом 45–30° для мягких металлов (алюминия, меди, латуни, бронзы). Следует отметить, что чистый алюминий не очень хорошо поддается гравировке, поэтому мастера предпочитают почти с ним не работать.

Для обработки стальных поверхностей правку резцов выполняют только со стороны торца. Необходимый угол заострения получают на механическом точиле, а затем резец доводят вручную на мелкозернистых брусках типа «индий» или «арканзас», смоченных смесью равного количества машинного масла и керосина. Во время ручной заточки нужно следить, чтобы не исказилась геометрия режущей кромки. Оставшиеся мельчайшие заусенцы снимают ударом резца о твердую древесину.

Для проверки остроты заточки штихеля опытные граверы поступают так: берут штихель в правую руку и, слегка придерживая его пальцами, острием касаются ногтя большого пальца левой руки. Если штихель достаточно острый, он будет вонзаться в ноготь от незначительного усилия, если тупой – резец будет проскальзывать по его поверхности. Предупреждаем, резец надо направлять по касательной относительно поверхности ногтя: круто направленный резец не будет скользить, даже будучи очень тупым (рис. 6.26).

Рис. 6.25.: 1 – заточка и правка инструмента; 2 – различные положения рук при гравировании; 3 – выполнение простейших узоров болштихелем; 4 – выполнение узоров фаденштихелем. Рисунок Г. Я. Федотова.

Чтобы облегчить ручную заточку штихеля, надо оставлять минимальную лицевую площадку носка (1,5–2 мм) при выточке аншлифа на механическом наждаке.

Для обработки стальных поверхностей резцы должны быть заточены под углом 60°, а правку их во время резьбы выполняют только со стороны торца.

Так же затачивают зубильца, сечки и пуансоны. Угол заточки пуансонов должен составлять 90° к его оси. Чтобы заточка получилась точной, используют деревянный брусок с вырезом. Пуансон прижимают к вырезу и, передвигая брусок по поверхности оселка, затачивают инструмент.

Хранить штихели нужно на деревянной подставке. Наиболее распространены круглые подставки с вращающимся деревянным диском, который позволяет быстро найти нужный инструмент. Можно также сделать несколько подставок для каждого вида штихелей. В одной подставке можно держать, например, шпицштихель, в другой болштихели и т. д.

Зубильца и сечки. Есть смысл провести грань между двумя видами граверных работ – плоскостным (или двумерным) и обронным (трехмерным) гравированием. При линейном гравировании поверхность обрабатывается на небольшую глубину. При сохранении первоначального уровня фона вырезается узор в виде канавок различной конфигурации. При обронном гравировании, за счет выборки металла на поверхности создается рельефный узор. Выделяют два вида обронного гравирования: выпуклое (иначе позитивное) и углубленное (иначе негативное). При выпуклом гравировании выделяют рисунок, а общий фон вырезают так, чтобы он выглядел «утопленным» по сравнению с рисунком. В результате углубленного гравирования получают противоположный результат – фон выступает, а рисунок утоплен. Безусловно, трехмерное гравирование предполагает большой объем работ по выбиранию металла. Соответственно и инструмент должен быть внушительный. Представлен он сечками и зубильцами.

Зубильца представляют собой стальные стержни толщиной от 6 до 10 мм и длиной 120–150 мм (рис. 6.26).

Зубильца имеют те же сечения, что и штихели. Зубильцам присваиваются аналогичные названия спицзубильце, флахзубильце, болзубильце. Рабочая поверхность зубильц также должна быть закалена, а угол заточки определяется материалом, для работы с которым они предназначены.

Рис. 6.26. Молоточные зубильца для выборки большого количества металла.

Изделие или деревянную колодку с изделием закрепляют в тисках, лучше поворотных. Короткими ударами молотка по ударной части Зубильца продвигают его в намеченном направлении. Толщину срезаемой стружки регулируют наклоном Зубильца относительно поверхности гравируемого изделия. Особенно большие участки выбирают сечкой.

Сечками называются плоские зубильца различной ширины с заточкой на одну сторону. Углубления с ровной поверхностью выбирают зубильцем с таким же сечением, как у флахштихеля, а с криволинейной поверхностью – как у болштихеля. Если металл выбирается на большую глубину, то для черновой обработки можно вначале применить круглое зубильце, а затем выровнять углубленную площадку плоским зубильцем.

Чеканы – инструмент почти такой же, как и для чеканки, но есть некоторые особенности. Чеканами осаживают металл, выравнивают отдельные участки в углубленной части рисунка, наносят на металл матовый штрих, обводят контуры рисунка и придают требуемую форму отдельным его деталям. Чеканы разнообразной формы обычно изготовляют сами граверы. Наиболее распространены грунтовальные чеканы, которыми осаживают металл между буквами и цифрами. Мотуар (чекан) изготавливают из квадратной заготовки инструментальной стали У8А размером 5×5 мм или 8×8 мм, длиной 80–100 мм, при этом рабочему торцу мотуара придают самые различные формы: круглые, прямоугольные, квадратные, ромбические. Торец мотуара набивают острым керном и термически обрабатывают до твердости HRC 50–54.

В процессе работы мотуар захватывают пальцами левой руки и приставляют его рабочую часть к выбранной поверхности металла в гравируемой детали, затем правой рукой захватывают ручку граверного молоточка и легкими ударами по тыльной части мотуара устраняют неровности в углубленных частях детали. После этого в правую руку берут мастику, а в левую – изделие и делают оттиск, проверяя рисунок. Обнаруженные неровности на рисунке устраняют штихелями.

Клейма для букв и цифр изготавливают из стальной (У8А) заготовки при помощи штихелей, пуансонов («обработчиков»), напильников и надфилей. Прежде всего необходимо изготовить пуансон 1 (зэк), который имеет такую же форму, как и ударное клеймо с зеркальным изображением. Отличие такого пуансона в том, что изображение букв и цифр не рельефное, а углубленное и зеркальное.

Пунсоны изготовляют из стали У8А. на одном конце заготовки пуансона опиливают фаски под углом 30°, оставляя необходимый припуск на обработку, затем надфилями обрабатывают контур выступов внутри цифр и букв. Для контроля в процессе обработки пуансон необходимо периодически опробовать на алюминиевой пластинке.

Клейма используют для обработки различных материалов: стали, меди, сплавов, дерева и т. п. Для стали клейма изготовляют с острым контуром букв или цифр, для мягких сплавов – с притупленным контуром. При этом и скосы стенок клейм могут быть разными. Для клеймения твердых материалов угол конуса делают равным 60°, а для клеймения мягких материалов – 50°. Заготовку клейма центруют пуансоном и слегка ударяют по нему молотком. Полученную на заготовке клейма разметку внутреннего контура углубляют штихелем. Такой способ обработки облегчает и упрощает гравирование клейма (рис. 6.27).