Плоскостные (двухмерные) чеканные произведения, выполненные Расходкой.

Расходка может быть выполнена как с лицевой, так и оборотной стороны. В первом случае изделия несколько напоминают гравированные. Расходку с изнанки применяют часто современные художники.

Расходка с просечкой или выпиловкой фона.

Это очень простой и в то же время эффективный вид художественной обработки металла, создающий легкие, ажурные металлические кружева. Имеет мнго примеров в русском декоративном искусстве, выполненных из листового железа, меди, серебра и золота (рис. 39).

Чеканка без узоров (не изобразительная).Набивка фактуры пурошником, бобошником или рисунчатыми чеканами.

Расходка с опусканием фона.Это современный прием, широко распространенный в прошлом. Применяется для ювелирных работ и различных декоративных изделий (рис. 40).

Расходка с легкой выколоткой рельефа с изнанки.Расходка в этом случае делается не однообразной линией, а живой, подобно тому, как искусный рисовальщик рисует карандашом — то легко, то сочно и широко.

Чеканка объемных изделий скульптурного типа

В современных условиях художники применяют чеканку для обработки различных декоративных предметов — блюд, ваз, настенных пластин, панно и т. п., а также для ювелирных изделий — браслет, нагрудных украшений, пряжек поясов, подвесок и т. п.

Чернение (ниелло)

Чернь— древний способ декорирования художественных изде­лии из драгоценных металлов (серебра, золота), применяемый и те­перь. Сущность черни, имеющей что-то общее с эмалью, состоит в том, что черный сплав серебра, меди, свинца и серы вплавляют в основной металл, чтобы достичь цветового конт­раста.

Чернь (легкоплавкий сплав состава: серебро, медь, свинец, сера) накладывают на изделие, подготовленное для черни, то есть с углублениями гравированным рисунком. Глубина рисунка в пределах 0,2-0,3 мм зависит от размеров изделия. Поверхность изделия, не покрывающаяся чернью, должна быть полированной, без рисок, царапин и других дефектов.

Чернению подвергают преимущественно серебряные высоко­пробные изделия; на них можно достичь наибольшего цветового контраста; кроме того, чернь очень красива на высокопробном зо­лоте. На меди, низкопробном серебре, латуни чернь не получается, она крошится и отпадает. В основном металле должны быть сде­ланы плоские углубления, равные 0,3 мм. Эти углубления могут быть выгравированы (рис. 78), вычеканены, выдолблены или вытравлены. В настоящее время существует много рецептов черни, отличающих­ся по составу и цвету, начиная от серебристо-серых тонов и кончая черно-бархатными. Существуют варианты и в технологическом про­цессе ее приготовления, наложения и обжига. Технология черневого процесса состоит из следующих операций.

Приготовление черни.Чернь состоит из серебра, меди, свинца (или олова) и серы, сплавленных в различных пропорциях; для луч­шего ошлаковывания и предохранения от окисления в процессе вар­ки добавляют флюс. Существует несколько способов приготовле­ния черни. Один из них очень древний, другие разработаны и при­меняются теперь. Несмотря на то, что имеется очень много рецеп­тов и методов, не все они дают хорошие результаты.

Первый способ (применяется в ГДР): 1 часть серебра и 2 части меди с добавлением небольшого количества буры сплавляют обычным способом. Одновременно в стальном тигле или аналогич­ном сосуде расплавляют 3 части свинца, чтобы добавить его к сплаву серебро — медь. Жидкий свинец медленно выливают в се­ребряно-медный сплав и хорошо перемешивают. Высокий тигель наполняют до половины желтой порошкообразной серой и подогревают; на 1 часть сплава берут 1,2—1,5 части серы (по объему). Полученный тройной сплав при постоянном помешивании выливают в нагретый серный порошок. Тигель держат подогретым, чтобы смесь не застыла. Сера частично сгорает, ее нужно потом добавить в состав. Энергичным смешением достигают хорошего взаимодей­ствия частей. Благодаря этому серебро и медь образуют черные, хрупкие соединения с серой.

Затем смесь выливают в воду. Полученная чернь должна быть твердой и хрупкой, как стекло. Если ее куски еще можно сгибать, то следует ее еще раз расплавить. Однако как перегрев (по тем­пературе), так и слишком длительное держание в печи может при­вести к выгоранию серы; поэтому нужно обжигать осторожно и при необходимости добавлять серу.

В горячей дистиллированной воде растворяют порошок хлори­стого аммония, который служит как флюс. Его добавляют к кускам черни и тонко растирают в фарфоровой ступке в необходимом ко­личестве, так как только свежую влажную черневую хлористоаммониевую кашу можно наносить на изделие. Если масса засохнет и ее снова увлажнить, могут возникнуть дефекты.

Второй способ (применялся в России до революции). Сна­чала расплавляют в тигле необходимое количество серебра и меди, затем туда вводят свинец и небольшое количество флюса (буры) для предохранения от окисления.

С расплавленной металлической части шихты снимают шлак и небольшими порциями в нее добавляют серу. Сплав все время раз­мешивают деревянной или глиняной мешалкой. Затем вновь добав­ляют флюс, еще раз хорошо перемешивают, вторично снимают шлак и готовую чернь выливают на чугунную сковороду. Остывшую и затвердевшую чернь дробят на куски и вновь переплавляют с до­бавлением серы и флюса. Плавку ведут с перемешиванием и уда­лением шлака. Эту операцию переплавки для улучшения качества черни повторяют до трех раз. Готовую чернь измельчают в ступках и просеивают через мелкое сито.

По третьему (современному) способу, разработанному в Московском институте цветных металлов и золота под руководст­вом проф. А. Г. Спасского, сначала готовят отдельно сернистое се­ребро, сернистую медь и сернистый свинец, а затем сплавляют их вместе в определенных пропорциях.

Для приготовления сернистого серебра на 97,8 гчистого серебра в виде измельченной стружки берут 20 гсеры в порошке, их смеши­вают и постепенно нагревают в графитовом тигле до 300—400°. Сера диффундирует в металл и образует сернистое серебро. Таким же приемом получают сернистую медь и сернистый свинец. Для этого на 800 гмеди берут 250 гсеры, а на 400 гсвинца 75 гсеры.

Полученные сернистые соединения измельчают и смешивают в следующих весовых соотношениях для получения одного килограм­ма черни (в граммах):

сернистого серебра ...................................... 111,2

сернистой меди ....................................... . 466,6

сернистого свинца ......................................... 422,2

1000,0

Затем эту смесь насыпают в холодный графитовый тигель, свер­ху засыпают сухим древесным углем и помещают в муфельную печь, нагретую до 800°, через 30—40 мин,когда чернь в тигле на­греется до 600—650°, в тигель добавляют хлористый аммоний из расчета 284 гаммония на 1 кг черни. Затем тигель закрывают гра­фитовой крышкой и после полного расплавления выливают в чугун­ную подогретую до 300° изложницу, в которой сплав медленно остывает. Существуют и другие приемы приготовления черни. В качестве флюса в современных условиях применяют хлористый аммоний, поташ с поваренной солью и буру. Она дает лучшие ре­зультаты по сравнению с хлористым аммонием.

Составы черневых масс в весовых частях приведены в табл. 18.

Наложение и обжиг черни.Перед наложением черни поверх­ность изделия тщательно шлифуют: на ней не должно оставаться случайных царапин и рисок, в которые могла бы попасть чернь и исказить рисунок. Края изделия и места пайки, а также участки по­верхности, на которых не должно быть черни, обмазывают огне­упорной глиной, размешанной в воде. Глина предохраняет места пайки от выгорания припоя и, кроме того, не дает черни расплы­ваться. Глину немного просушивают.

Существует два приема наложения черни: сухой и мокрый. Сухой способ заключается в том, что поверхность, подлежащую чернению, смачивают водным раствором поташа, буры и по­варенной соли и на нее насыпают тонко измельченный и просеян­ный через сито порошок черни; затем изделие осторожно просу­шивают. Чернь, случайно попавшая на места, не подлежащие чер­нению, удаляют. В таком виде изделие поступает в обжиг, который проводят в муфеле при температуре 300—400° С.

Мокрый способ отличается тем, что чернь на изделие на­кладывают в виде сметанообразной кашицы, разведенной водой; при этом очень важно, чтобы углубления были чистыми, свободны­ми от жира. Сырую тонкопорошковую смесь черни, разведенную на хлористоаммониевом растворе, кисточкой или шпателем наносят в углубления. Смесь кладут по возможности густо и слегка утрам­бовывают шпателем. Углубления должны быть заполнены до краев; при тонких гравированных рисунках всю поверхность следует по­крыть черневой смесью. Заготовку оставляют на некоторое время стоять, чтобы испарилась вода.

Средневековые ювелиры плавили чернь в угольной печи, теперь же, как и при эмалировании, лучше применять электрическую му­фельную печь. Такая печь гарантирует хорошие результаты, потому что в ней контролируется температура. Когда печь хорошо нагрета, свежеприготовленное изделие с налаженной чернью ставят для предварительной подсушки на печку. Как только вода испарится без остатка, заготовку, как при эмалировании, задвигают в печь. Хлористый аммоний распространяется над чернью как белый по­кров.

При накаливании чернь размягчается, расплавляется, заполняет углубления и покрывает предмет. Как только благодаря нагреву чернь размягчается и покрывает предмет, его вынимают из печки. При перекаливании частицы серы сгорают, и слой делается не гладким, появляются поры, губчатость и пятна. Маленькие поделки можно расплавлять паяльным пистолетом. При этом приток тепла необходимо сконцентрировать на основном металле, причем на­гревать его следует с обратной стороны. Когда масса расплавляет­ся, нагрев прекращают, так как открытое пламя создает опасность перегрева и появления нежелательного выгорания серы (пятна). Если расплавленная чернь неравномерно заполнила углубления, ее добавляют на недостающие места и снова нагревают. Таким обра­зом исправляют брак.

Удаление излишков черни и отделка изделий.После оплавления чернь прочно соединяется с металлом изделия и не отстает от него даже при деформации предмета. Ответственной операцией являет­ся удаление излишков черни, которая заливает после оплавления значительную часть поверхности изделия, выходя за рамку или край рисунка. Излишки черни удаляют шабровкой или опиливанием напильником (выснимка) до появления рисунка. Эту работу произ­водят аккуратно, чтобы не захватить и не спилить рисунок. Затем изделие шлифуют; в процессе этого окончательно проявляется весь рисунок, и, если нужно, изделие полируют. Часто фон изделия до­полнительно обрабатывают резцом (гравируют)

При окончательной отделке изделия иногда золотят. В совре­менных условиях золочение осуществляют в гальванических ваннах. Следует иметь в виду, что чернь, в отличие от эмали, хорошо про­водит ток, поэтому поверхности, покрытые чернью, необходимо тщательно изолировать защитным лаком, иначе они окажутся вы­золоченными.

Металлопластика
Металлопластика — один из древних видов художественной обработки металлов. Этот прием применялся художниками Средневековья, но особое распространение получил в конце XIX — начале XX века, когда изделия, выполненные в этой технике, вошли в моду. В России на Всероссийской кустарной выставке в Санкт-Петербурге в 1913 году экспонировались разнообразные металлопластические произведения: ковши, ларцы, рамы. Благодаря простоте и доступности приемов она была включена в учебную программу советской школы в 20-е годы. Однако затем эта техника была забыта, и лишь в последнее время интерес к ней опять повысился.
Художественные произведения, выполненные в этой технике, напоминают по виду чеканку из листа, а по существу они значительно отличаются, прежде всего толщиной листового металла.
Для чеканки идут листы толщиной от 0,5 мм и больше, а для металлопластики применяется фольга до 0,5 мм. Однако главное отличие металлопластики — в самом технологическом процессе и наборе инструментов. В чеканке форма образуется за счет ударов молотком по чекану, а в металлопластике форма лепится путем плавных деформаций, осуществляемых специальными инструментами, напоминающими собой скульптурные стеки.

Гальванопластика

Сущность процесса гальванопластики заключается в осаждении металла из гальванических ванн на снятую с оригинала форму для получения металлической копии. Причем с абсолютной точностью воспроизводят все подробности оригинала. Процесс изготовления гальванокопий состоит из следующих операций:

• изготовление форм;

• нанесение электропроводящего слоя на формы и зарядка;

• загрузка форм в гальванованну и процесс наращивания;
Изготовление форм.Формы для снятия гальванопластических копий изготовляют из различных материалов. Они должны отвечать следующим требованиям: давать точный отпечаток; иметь мини­мальную усадку; не растворяться в электролите и не загрязнять его; легко связываться с электропроводящим слоем.

Гипсовые формы.Эти формы изготовляют обычным приемом, но перед завешиванием в ванну тщательно просушивают и затем пропитывают специальным составом из воска и парафина с добав­кой канифоли. Гипсовые формы легко снимаются с глиняных и с пластилиновых оригиналов. Это их преимущество, но в работе они не очень хороши, так как в электролите часто размокают и разру­шаются.

Восковые формы.Эти формы можно легко снять только с ме­таллических изделий и сырых гипсовых моделей. Наименьшую усадку при затвердевании дает следующий состав (%): канифоль — 70, воск пчелиный — 20, парафин — 10. Температура плавления 80— 90° С. Существуют и другие рецепты (в весовых частях):

воск пчелиный — 17, скипидар — 2, графит — 1;

воск пчелиный — 6, церезин — 9, графит — 1;

воск пчелиный — 45, церезин — 45, парафин — 5, скипидар — 3,графит—18.

Процесс снятия форм сводится к следующему: модель тщатель­но очищают от пыли и, смочив ее слегка водой, укладывают на ров­ную поверхность. Окружив модель рамкой из металлической по­лоски, ее заливают растопленным воском, дав ему предварительно слегка остыть. При заливке струю направляют не на модель, а ря­дом, чтобы избежать образования в форме пузырей. Готовую фор­му следует снимать с модели еще теплой.

Формы из высокополимеров.Сюда относятся: различные элас­тичные пластмассы, каучуковый латекс, хлорвинил; эти формы эла­стичны, легко снимаются со сложных оригиналов. При наращивании их укладывают в гипсовые кожухи; они могут быть использованы многократно. Целлулоидные и акриловые формы изготовляют пу­тем тиснения или прессовки с невысоких рельефов.

Металлические формы.Их можно изготовить из листового свин­ца путем тиснения или из листовой латуни, или меди методом че­канки. С металлического оригинала (модели) можно снять также гальванопластическую форму.

Нанесение электропроводного слоя на формы и зарядка.Мате­риалы, из которых изготовляют формы (гипс, воск, пластмассы) — диэлектрики, т. е. не проводят ток и поэтому для того, чтобы сде­лать их электропроводными, требуется их специальная обработка: механическое натирание графитом или металлическим порошком (медным, серебряным); химическое — осаждение или выделение металлического слоя меди, серебра или других металлов из солей.

Зарядка форм, т. е. снабжение их проводниками, имеющими контакт с электропроводящим слоем и катодной штангой. Провод­ники для зарядки форм изготовляют из мягкой, отожженной мед­ной или латунной проволоки толщиной 0,15—0,5 мм.Сечение про­волоки не должно быть очень малым, так как такие провода нагре­ваются при максимальных плотностях тока. Контактирующие прово­да прокладываются на расстояние 0,5—1 смот границ готового из­делия. Это позволяет легко удалять облой и производить обработ­ку готового изделия.

Подвески, на которых формы завешиваются в ванне, делают из одножильных изолированных проводов с крючком на одном конце для соединения ее с катодной штангой; другой конец соединяют с проводником. В сложных формах делают дополнительные провод­ники, цель которых — увеличить площадь соприкосновения токоведущих проводников с электролитом и тем ускорить процесс за­тяжки.

Загрузка форм в ванну и процесс наращивания.Формы с про­водящим слоем из серебра загружают в ванну под током. Формы, обработанные графитом, можно опускать в ванну без тока, а затем его включать. При загрузке необходимо следить, чтобы в поднутре­ниях не оставался воздух (пузырьки); для этого изделия загружают медленно, чтобы воздух успел выйти из формы, или смазывают формы спиртом; необходимо также следить, чтобы не смылся графит, что происходит, если форма завешивается слишком по­спешно, небрежно.

Если удельный вес материала, из которого сделана форма, меньше, чем у электролита (воск и др.), то к форме необходимо привешивать грузы (например, свинец), иначе формы будут всплы­вать. Свинцовые грузы следует предварительно покрыть слоем воска, погрузив их в растопленный воск, чтобы на грузах не осаж­далась медь.

Для гальванопластики применяют ванны из различных материа­лов и размеров. Наибольшее распространение сейчас имеют сталь­ные сварные ванны, обложенные листовой резиной или виниловым пластиком. Можно применять также в качестве материала для ванн свинец, керамику, стекло. Источником тока обычно служит либо низковольтная динамо-машина, либо выпрямитель (купроксный или селеновый), обеспечивающий напряжение 3—12 В и плотность тока 1,5—2 А/дм 2 .

Состав обычных медных электролитов и режи­мы отложения:

Медный купорос — 200—250 г/л

Серная кислота — 30—35 г/л

Плотность тока — 1,5—2 А/дм 2 ;температура 18—20° С. Она мо­жет повышаться до 25—28° С за счет джоулева тепла.

Аноды — чистая красная медь МО и M 1; недопустимо присут­ствие в анодах мышьяка и сурьмы (вредная примесь) — от них оса­док делается хрупким; примесь других металлов — железа, цинка, никеля — заметно не вредит.

Неполадки и их причины.

• Осадок неровный, поверхность покрыта шишками (дендритами) — электролит загрязнен графитом, анодным шламом и т. п. Электролит необходимо профильтровать.

• Крупнокристаллический осадок на катоде и осадок сернокис­лой меди на аноде свидетельствуют об избытке купороса. Электро­лит следует разбавить водой.

• Осадок темно-бурого красноватого цвета, грубошершавый, рыхлый, хрупкий — недостаток кислоты. Следует ее добавить.

• Красный цвет осадка на углах и краях — «горелости» — велика плотность тока.

Равномерное отложение меди на сложных, сильно профилиро­ванных формах — наиболее трудная задача. Даже на ровной плос­кой поверхности толщина слоя не бывает одинаковой, — она толще по краям и тоньше в середине, на ребрах, углах, выступах — толще, а в углублениях — тоньше; в очень глубоких и поднутренных местах формы осаждения иногда не происходит. Причина — неравномер­ное распределение силовых линий, которое зависит от формы элект­родов, расстояния между ними, от состава электролита и т. п.

Средоточие силовых линий вызывает неравномерность в плот­ности тока по поверхности сложно профилированной формы. На выступах плотность тока возрастает, а на углубленных местах па­дает, и от этого слой осажденной меди неодинаков. Главная задача технологии гальванопластики — стремиться к равномерному осаж­дению металла по всей поверхности формы. Для этого обычно при­меняют различные экранные кассеты, цель которых — изменить направление силовых линий и, следовательно, улучшить процесс осаждения, сделать его более равномерным.

Применяется также способ постепенного погружения формы с последующим экранированием уже наращенных участков (рис. 100) или установка дополнительных анодов в местах глубоко профилиро­ванных и поднутренных, куда не достигают силовые линии от ос­новного анода. На дополнительные аноды надевают шламозадерживающие чехлы из тонкой капроновой или стеклянной ткани; аноды приклеивают при помощи церезина к просушенным частям формы. Можно также периодически изменять направления постоянного то­ка при помощи реле времени. Реверсирование тока замедляет рост металла на выступах и углах, так как анодное растворение металла идет наиболее интенсивно именно на выступающих участках.