Изготовление восковых моделей для литья ювелирных изделий. Литье из металла на заказ

• из нашего сырья. Обязательное условие при литье из цветных металлов, так как их цена всегда входит в стоимость услуги. Также по желанию клиента при работе с серебром мы можем использовать свой материал;
• из давальческого сырья. Обязательно при литье из золота. При этом передаваемое сырье должно соответствовать ряду строгих требований. Если клиенту требуется литье из серебра, он может при необходимости предоставить свой металл.

• «с резинки» – представляет собой сочетание литья в металл и создания восковых моделей из любых пресс-форм, изготовленных специалистами компании или предоставленных клиентом, в том числе нестандартных размеров;
• «с 3D-файла» – сочетание 3D-прототипирования и литья в металл. Выбор способа прототипирования определяется на основании специфики дальнейшего изготовления смоделированной продукции, рекомендаций технолога и пожеланий клиента.

Разглядывая витрины дорогих ювелирных магазинов, мы приходим в восторг от красоты изделий и мастерства ювелиров. Искусство превращать драгоценный металл в предмет роскоши в воображении многих людей является неким таинством, особым умением, которым может овладеть далеко не каждый. Как же рождаются на свет манящие своей красотой кольца? Какой путь проходит драгоценный металл от эскиза до воплощения в дорогое украшение? Что такое опока в ювелирном деле и для чего она используется?

Особенности профессии ювелира

Профессия ювелира требует не только творческого подхода. Ювелир должен быть аккуратен и терпелив. В этом деле множество нюансов, соблюдение которых требует предельной точности. Ювелир работает с высокими температурами и раскаленным металлом, опасность этой профессии требует выдержки и физической силы. Мастер ювелирного дела - это не только дизайнер, придумывающий эскизы и работающий напильником под ярким светом лампы. Это еще и работник литейного цеха, управляющийся с раскаленными печами и расплавленным металлом, поднимающий тяжелые гипсовые формы и следящий за соблюдением технологии. В арсенале мастера ювелирного дела полно необычных приспособлений, о которых простой обыватель даже не слышал. Например, опока. Что такое опока и для чего используется это приспособление? Об этом расскажет наша статья.

Опока в ювелирном деле

Несмотря на все новшества и высокий уровень технологии изготовления украшений, многие методы работы ювелира остаются неизменными с древних времен. Процесс литья колец, например, мало чем изменился. Чтобы ответить на вопрос о том, что такое опока, следует узнать, как происходит процесс литья ювелирных изделий.

Чтобы сделать кольцо из драгоценного металла, ювелир использует специальный огнеупорный цилиндр, в который заливается раскаленный металл, формовочная масса и помещаются восковые заготовки. Это и есть опока.

Это приспособление служит для того, чтобы удерживать формовочную смесь при ее уплотнении в процессе получения литейной формы, в которую заливается драгоценный металл. Изготовить опоку можно самостоятельно, главное - чтобы она была из огнеупорного материала. Некоторые умельцы делают опоку из обрезка трубы или сворачивают ее из листа железа. На фото представлена современная опока из металла.

В эту опоку уже залита формовочная масса, внутри которой находятся восковые заготовки. Следующий шаг - прокалка опоки в раскаленной печи, эта процедура происходит в литейном цехе.

Применение опоки в литейном цехе

Какими бы утонченными ни были в итоге украшения, они проходят весьма суровый путь через раскаленные печи литейного цеха. Вот как выглядит процесс литья:

1. Изделия поступают в литейный цех в виде восковых заготовок, которые проходят процесс формовки.
2. Восковая заготовка помещается в специальный огнеупорный металлический цилиндр - опоку для литья.
3. Затем опока ставится в раскаленную печь для прокалки. Температура в такой печи может достигать 1000 градусов. Воск из опоки выплавляется, и в этой форме появляется место для драгоценного металла.
4. После прокалки опоки и образования формы в нее заливается металл. Процесс отливки украшений происходит в вакууме, предотвращается образование пустот и попадание инородного мусора в форму.
5. На финальном этапе из опоки для литья ювелирных изделий литейщик достает украшение и приступает к его финальной обработке и шлифовке.

Гипсовые опоки для изготовления украшений

Что такое опока из гипса? По форме она не отличается от более распространенной металлической. Единственное ее отличие - это материал и необходимость ступенчатого нагрева. Гипсовые опоки чаще всего используются для мелкого ювелирного литья, а не для промышленного. Для того чтобы процесс литья с использованием гипсовой опоки был успешным, следует соблюдать температурный режим, иначе форма треснет и станет непригодной для работы. Удобнее всего это делать в специальной электрической печи для отжига, так как там можно регулировать температуру. Отжиг гипсовой опоки производится в несколько этапов:

1. Нагрев при температуре менее 100 °С. Выдерживать опоку в такой температуре нужно не менее часа.
2. Затем форма должна находиться в печи при температуре 250 °С от двух до двух с половиной часов.
3. По истечении этого времени, температуру следует поднять до 450 °С и отжигать опоку еще полтора часа.
4. Только после этого можно поднимать температуру до максимальных 750 °С и отжигать форму еще около трех часов.

Время отжига зависит от размеров опокич: чем она больше, тем дольше нужно ее отжигать.

Одноразовые опоки

Узнав, что такое опока и как она используется, проще вникнуть в тонкости процесса. Он уже не кажется таким уж сложным, скорее, интересным и простым. Современные технологии позволяют попробовать самостоятельно изготовить ювелирное украшение практически в домашних условиях. Китайский рынок предлагает широкий ассортимент одноразовых опок с уже готовыми формами. Все что нужно для работы с такой формой, - это необходимое количество драгоценного металла и возможность его расплавить. Ими пользуются как ювелиры, не имеющие собственного литейного цеха, так и свободные мастера, изготавливающие украшения на заказ.

Компания 3D Avtozavod предлагает услуги по ювелирному литью из золота и серебра на заказ. При работе с серебром мы можем применять собственные сертифицированные материалы или сырье клиента. Для золотых изделий используется исключительно давальческое сырье. Вся наша продукция отличается безупречным качеством, так как мы постоянно совершенствуем технологии. Стабильность состава сплава достигается с помощью новейшего оборудования и использования лигатур от известных мировых производителей.

Особенности литья из серебра и золота

Золото и серебро отличаются превосходными техническими характеристиками. Из этих благородных металлов можно отливать и эксклюзивные ювелирные изделия, и оригинальные сувениры, и предметы интерьера. При литье драгметаллов существуют нормы производственных потерь:

• на чистоту - 1,8 %;
• на лом - 3,5 % (если вес золота меньше 30 граммов, то потери при литье могут быть до 5 %).

Для того чтобы соблюсти требования действующего законодательства по литью драгметаллов, необходима постановка на спецучет в ГИПН. Получить всю необходимую информацию об этом можно у специалистов нашей компании.

Компания 3D Avtozavod выполняет заказы в максимально короткие сроки, так как весь производственный цикл происходит на мощностях нашего предприятия. Литье из золота и серебра максимально заточено под потребности ювелиров, ювелирных мастерских и дизайнеров. Мы можем предложить целый комплекс профильных услуг:

• 3D-дизайн и 3D-печать до литья;
• снятие пресс-форм, гальванические покрытия и обработку под ключ после литья.

Компания 3D Avtozavod принимает заказы на литье из золота и серебра любых объемов. Для подачи заявки воспользуйтесь формой на сайте, напишите нам по электронной почте или позвоните по контактному телефону в Москве.

Литье ювелирных изделий формально является одной из разновид­ностей литья по выплавляемым моделям. Вместе с тем ювелирное литье имеет целый ряд специфических особенностей и представляет одно из ведущих направлений художественного литья. Поэтому авторы учеб­ника сочли возможным посвятить ему отдельную главу.

Высокое качество поверхности и точность воспроизведения ажур­ного рисунка обеспечивается использованием эластичных резиновых пресс-форм, тонкодисперсных формовочных материалов на гипсовом связующем, принудительным заполнением форм металлом.

В странах СНГ ведущим разработчиком и изготовителем специали­зированного оборудования для производства ювелирных изделий яв­ляется конструкторское бюро СКТБ-6 АО «Русские самоцветы» (Санкт-Петербург).

8.1 МАСТЕР-МОДЕЛИ

Первой стадией серийного изготовления ювелирного изделия явля­ется получение мастер-модели. Художник лепит или вырезает ее из термопластичных материалов (табл. 8.1).

В состав материалов, подвергаемых механической обработке, входят парафин, шеллачный воск, сополимер этилена с винилацетатом, церезин.

Материалы для лепки включают вощину, канифоль, парафин, окис­ленный полиэтиленовый воск.

Изготовленная художником восковая модель проходит весь цикл технологических операций, необходимых для получения мастер-моде­ли (см. гл. 7). Мастер-модели ювелирных отливок обычно изготавлива-

ют из сплавов на основе меди (бронзы, латуни, нейзильбера). Иногда мастер-модель покрывают гальваническим способом коррозионно-стойким сплавом «олово-никель».

8.2 Эластичные пресс-формы

При изготовлении ювелирных изделий сложной конфигурации с осо­бо тонкими элементами используют эластичные пресс-формы из спе­циальной вулканизированной резины. Для этого заготовки из сырой модельной резины укладывают в металлическую обойму. Мастер-мо­дель, внутренние полости которой заполнены кусками сырой резины,

помещают на подготовленный слой. Остальные резиновые заготовки укладывают поверх модели. Затем в обойму вставляют пуансон. Обойму помещают в вулканизационный пресс.

Вулканизация происходит при температуре 150-160° С в течение 30-45 мин. Температура поддерживается в установленных пределах автоматически.

Настольный малогабаритный вулканизационный пресс Д159 (рис. 8.1) состоит из двух нагревательных плит, траверсы, закрепленной на двух колонках, винтовой пары с маховиком, системы терморегулирования.

Технические характеристики пресса Д159

Номинальное усилие прижатия крышек пресс-форм, кН

(не менее) ............................ 5

Размер нагревательных плит, мм............... 110x140

Максимальное расстояние между плитами, мм....... 70

Максимальная температура нагрева плит, ° С........ 175

Погрешность регулирования температуры, ° С....... ±5

Напряжение питающей сети, В................ 220

Потребляемая мощность, кВт (не более) ........... 0,8

Время вулканизации, мин................... 30-45

Масса пресса, кг (не более) .................. 22

Кроме пресса Д159 СКТБ-6 разработан вулканизационный пресс ПВ-1 с размерами нагревательных плит 142x172 мм.

После охлаждения в воде резиновую пресс-форму с запечатанной в ней мастер-моделью разрезают, формируя сложный рельеф разъема, чтобы при получении восковых моделей исключить смещение полови­нок относительно друг друга. В некоторых случаях вырезают дополни­тельные вкладыши, которые облегчают извлечение восковок. Для улучшения заполнения тонких сечений в полости пресс-форм делают надрезы-выпоры.

Резина, используемая для изготовления пресс-форм, должна не вызывать коррозию мастер-модели, не прилипать к модельному соста­ву и обладать высокими физико-механическими свойствами (эластич­ностью, упругостью и др.).

Этим требованиям отвечают материалы на основе полярных каучу-ков и смеси каучука СКИ-3, обладающего высокой эластичностью, с полярным бутадиен-нитрильным каучуком.

Резины для изготовления пресс-форм кроме каучуков включают наполнитель (диоксид кремния, титановые белила, сажа и др.), пласти­фикатор (парафиновые и нефтяные масла), вулканизирующий агент.

В качестве вулканизирующего агента могут использоваться перок-сиды органических соединений (табл. 8.2).

Резины на основе каучука СКН-40М имеют достаточно высокие эластичность и упругость, но отличаются высокой твердостью. Они обеспечивают высокое качество поверхности изделий, почти не прили­пают к модельному составу и могут применяться при изготовлении массивных изделий. Резины на основе смеси каучука СКИ-3 и бутади-ен-нитрильного каучука не уступают по физико-механическим свойст­вам импортной резине «Gold label».

Для изготовления мелкой пластики и сувенирно-подарочных изде­лий можно использовать резиновую невулканизированную смесь ЛПО «Красный треугольник», которая обладает следующими свойствами:

Условная прочность при разрыве, МПа, не менее......... 12

Относительное удлинение при разрыве, %, не менее....... 750

Остаточная деформация после разрыва, %, не более....... 20

Твердость ТМ-2, усл. ед., не более.................. 42

Эти свойства обеспечиваются при следующем режиме вулканиза­ции: температура 150± 5°С, время 45±5 мин, давление 10 МПа.

При изготовлении ювелирных изделий сравнительно простой кон­фигурации и сувенирно-подарочных изделий также широко ис­пользуются пресс-формы из виксинта - резинового герметика. При этом наилучшие показатели достигнуты в случае применения силок-санового герметика виксинт У-1-18, который проявляет следующие свойства:

Живучесть, ч............................ 0,5-6,0

Условная прочность при разрыве, МПа, не менее....... 2,1

Относительное удлинение при разрыве, %, не менее..... 160

Твердость по Шору, усл. ед. .................... 50-60

Для изготовления виксинтовых пресс-форм используют пасту У-1 и катализатор № 18. Пасту тщательно перемешивают с катализатором и кистью наносят на металлическую мастер-модель. На 100 массовых частей пасты У-1 необходимо взять 0,4 массовых части катализатора № 18. Продолжительность вулканизации составляет 72 ч при темпера­туре 25° С.

После вулканизации первого слоя его накрывают марлевой проклад­кой для упрочнения стенок пресс-формы и наносят следующий слой. Число слоев зависит от конфигурации мастер-модели и подбирается опытным путем.

Для получения качественных серебряных или золотых изделий необходимо создать ёлку. Да-да, это не ошибка, ведь именно так называют ювелиры заготовку, используемую для отливки. Свое название она получила благодаря внешнему виду, ведь напоминает ель с торчащими в стороны ветками, на которых «растут» кольца, кулоны или серьги из воска.

Восковые прототипы довольно хрупкие, поэтому сборка такого «дерева» нуждается в предельной внимательности и осторожности. Модели, готовые к отливке поступают на литейный участок, где происходит их поистине волшебное превращение в реальные ювелирные изделия.

Этап №1. Изготовление литейной формы

Есть такая профессия – литейщик. Именно он выполняет литье ювелирных изделий. Его первоочередная задача – изготовление специальной формы, то есть формовка.

Для этого литейщику нужна опока – металлический цилиндр с резиновым основанием. В него и помещается восковая елка, а все свободное пространство вокруг нее заливается формовочной массой из мелкоизмельченных огнеупоров, различных добавок и воды. Взбитая до однородной массы, она заполняет все пустоты, а оставшийся воздух выходит в процессе уплотнения ее на вибростоле.

Литейщик помещает опоку в печь и прокаливает ее в два-три подхода при температуре 900-1000°C, осуществляя технологическую выдержку в промежутках. При плавлении воска остаются пустоты, которые впоследствии заполняются тем, или иным драгоценным металлом.

Этап №2. Заливка металла

Для литья ювелирных изделий литейщику необходимо еще одно важное оборудование – установка центробежного литья. Она позволяет получать тонкостенные ажурные отливки высокого качества.

Установка имеет две емкости. При этом одна из них предназначена для загрузки металла, а вторая – для размещения охлажденного цилиндра-опоки. Во внутреннем пространстве создается вакуум за счет откачки воздуха, место которого занимает гелий.

После плавки металл, под воздействием центробежной силы, попадает в опоку, где занимает все пустоты, которые ранее занимал воск. По окончанию процедуры форму извлекают из литейной установки и охлаждают сначала мощным воздушным потоком, а после – водой. Вместе с этим осуществляется вымывание спекшейся формовочной массы.

Этап №3. Доведение до кондиции

В результате литья получается ёлочка, но не восковая, а уже из серебра или золота. Она проходит тщательную очистку от остатков огнеупорного состава, просушивается, а затем с нее аккуратно срезаются заготовки ювелирных украшений.

Кстати, ювелирное литье некоторых изделий можно производить прямо с фианитами. Вставки не повреждаются, если грамотно отрегулировать температуру воздействия.

Остается взвесить получившиеся заготовки и отправить их на финишную обработку для придания совершенного вида.

Литье ювелирных изделий – универсальный метод, помогающий нашим мастерам создавать настоящие шедевры, достойные даже особ королевских кровей.