Технологические операции, используемые при производстве ювелирных изделий

Производство является одним из важнейших факторов, влияющих на формирование потребительских свойств и качество ювелирных товаров.

По способу производства ювелирные изделия бывают индивидуального и массового (серийного) изготовления.

Технологический цикл на ювелирном предприятии начинается с покупки сырья – драгоценных металлов, ювелирных вставок и вспомогательных материалов.

Покупка слитков производится через банк. При этом, кроме договора купли-продажи, приобретение слитков оформляется актом приема-передачи ценностей. Входной контроль качества при приемке слитков обычно не производится, т. к. банк гарантирует соответствие слитка указанной на нем пробе. К слиткам также прилагается сертификат или паспорт. Ювелирные вставки покупаются у предприятий-производителей или огранщиков. К каждому бриллианту должен прилагаться сертификат качества.

Драгоценные металлы и вставки, оформленные в установленном порядке, поступают в производственные цеха.

Технологические операции при производстве ювелирных изделий разделяют на основные и отделочные. К основным относ плавку, литье, штампование, вальцевание, отжиг, волочение; отбеливание, обезжиривание, пайку, промывку и сушку.

Плавка –это технологический процесс, при котором металл переводят из твердого состояния в расплав при воздействии соответствующих температур, и при добавлении необходимого количества лигатуры получают сплавы строго установленной пробы.

Далее осуществляется оперативный контроль качества полученного сплава путем проведения количественного химического анализа на соответствие нормируемого содержания драгоценного металла в сплаве.

Литье – это технологический процесс формирования изделия из жидкого расплава в форме.

Основным видом ювелирного литья является литье по выплавляемым моделям. При этом способе возможно получить чистоту поверхности 4-го класса. Высокая чистота поверхности достигается в результате принудительного заполнения литейной полости формы жидким металлом под действием вакуумного всасывания или центробежных сил.

Вальцевание (прокатка) – операция, заключающаяся в многократном протягивании металла (прутка или пластины) через вращающиеся валки. При этом получаются листы или профилированные изделия различной толщины.

Для вальцевания используют прокатный стан. Прокатный стан позволяет получить толщину пластины около 1 мм и проволоку круглого и квадратного сечения, диаметром порядка 1,5 мм.

Уменьшение диаметра прутка (пластины) изменяет внутреннюю структуру сплава, делая его более хрупким. Поэтому после вальцевания приходится восстанавливать структуру металла и снимать внутренние напряжения. Для этой цели используется отжиг.

Отжиг –процесс нагрева металлического сплава до заданной температуры, выдержка при этой температуре и последующее охлаждение. Цель отжига – привести сплав в равновесное состояние Температура нагрева золота колеблется в пределах 700-750 °С, серебра – 600-650 °С.

Охлаждение производят в выключенной муфельной печи до полного остывания или вне печи при комнатной температуре.

После отжига пластины направляются на операцию штампования, а пруток – на операцию волочения.

Штамповка (вырубка и выдавливание) на прессах изделий или целых изделиях – это один из основных процессов их массового изготовления. Для штамповки применяют стальные штампы, состоящие из двух рабочих частей. Нижняя часть штампа называется матрицей, а верхняя – пуансоном.

Волочение – это процесс, результатом которого является получение проволоки круглого сечения с определенным (заданным) диаметром (до 0,1 мм).

Проволока протягивается через отверстия фильер с равномерным натяжением последовательно от отверстия с большим диаметром к отверстию с меньшим диаметром, не пропуская ни одного; в противном случае значительно снижается качество проволоки, поскольку материал испытывает чрезмерную нагрузку. Фильеры постоянно смазываются эмульсией на основе вазелиновых масел, чтобы предотвратить перегрев проволоки. В результате волочения получается проволока строго определенного диаметра с неопределенной длиной (в мотке до 100 м), которая еще раз направляется на отжиг.

Проволоку используют при производстве цепочек, плетеных браслетов, филигранных изделий, а также отделки изделий, получаемых методом литья.

Пайку производят специальными припоями, которые состоят из сплавов металлов, соответствующих пробе изготовляемых изделий, но менее термостойкими. Припой по цвету не должен отличаться от цвета изделия.

За последнее время процесс изготовления цепочек на некоторых предприятиях автоматизирован. Пайка звеньев цепочек осуществляется на паяльных автоматах с применением порошкообразного припоя сложного состава.

Отбеливание.После отжига и пайки поверхность изделий необходимо очистить от оксидной пленки (результат отжига) и частиц флюса, образовавшихся при пайке. Процесс удаления оксидной пленки и флюса называется в ювелирном деле отбеливанием. Его проводят в фарфоровых или стеклянных ванночках, т. к. в состав отбеливающего раствора входит 10-15% серной или соляной кислоты, 5% медного купороса (остальное вода). Температура отбеливания – 60-80 °С, время – от 1 до 5 мин.

Скань (филигрань)получается в результате скручивания двух или нескольких проволок, образующих веревочку, которую сплющивают в ленту, по ее краю образуются косые рубчики. Часто в филигранных изделиях используют элементы зерни.

Зернь – мелкие, гладкие шарики из золота или серебра, которые являются элементом сканного изделия. Помимо этого, зернь в одних случаях окаймляет ювелирное изделие, в других – располагается на плоскости в виде геометрических фигур (треугольников, ромбов и т. д.). Шарики зерни с помощью клея размещают на основе, а затем припаивают.

После основных операций все изделия проходят промывку в УЗ-ваннах и сушку в сушильных барабанах с горячими опилками.

Далее переходят к отделочным операциям. Как упоминалось выше, для разных видов ювелирных изделий виды и характер отделочных операций могут сильно различаться, однако практически все изделия подвергаются шлифовке и полировке.

Шлифовку применяют для создания ровной поверхности с помощью вращающихся шлифовальных кожаных, войлочных или хлопчатобумажных кругов с использованием наждачных порошков на шлифовальных станках, а также вручную. Поверхность изделия приобретает матовый цвет.

Полировка придает золотым и серебряным изделиям зеркальный блеск с большим коэффициентом отражения. Процесс полировки осуществляют на полировальном станке с использованием полировальных паст и кожаных, войлочных или хлопчатобумажных полировальных кругов, а также вручную.

Гравировка– нанесение на поверхность изделий из металла неглубоких нарезок с помощью резцов (штихелей). Гравировка воспроизводит картины или орнаментный рисунок. Процесс гравировки заключается в том, что на металлическое изделие стальной иглой наносится рисунок, который углубляется с помощью штихелей.

Насечка– способ получения узора инкрустацией по металлу. С помощью штихеля в металле делаются углубления, в которые ввиваются (вставляются) пластинки или проволока другого металла для получения орнамента или узора.

Чеканка– нанесение на поверхность изделия рисунка, надписи, узоров ручным способом. Операция заключается в закреплении листовой заготовки на поверхности деревянного ящика, предварительно залитого в горячем состоянии смолой. На листовую заготовку стальной иглой наносят контуры рисунка, а затем, ударяя молотком по чекану (тупое зубило), делают на листовой заготовке возвышения или заглубления. Чеканы изготавливают из металла, более мягкого, чем металл листовой заготовки, чтобы предотвратить появление на металле заготовки царапин.

Золочение и серебрение– это покрытие менее стойких металлов более стойкими по отношению к коррозии и механическому износу. Золочение и серебрение придают изделиям нарядный и благородный вид.

Покрытия наносят: окунанием в расплавленный металл, натиранием (чаще всего серебро), электролитическим способом.

Оксидирование –это процесс нанесения на поверхность изделия защитной оксидной пленки. Оксидированию подвергают медь и медные сплавы, алюминий. Производится путем погружения изделий в горячий раствор «серной печени» (1 часть серы и 2 части поташа). Длительность пребывания в растворе обусловливает цвет защитной пленки (от светлого до темного).

Чернение.В быту под чернением понимают окисление (потемнение) серебра в естественных условиях или покрытие серебра черной пленкой в сероводородной воде. За чернение принимают также использование черной эмали при эмалировании серебра, но это другой технологический способ.

Эмалирование –декоративное покрытие поверхности изделий из металла эмалью.