СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

ЧЕРНЕНИЕ

СУЩНОСТЬ МЕТОДА И ПОДГОТОВКА К ЧЕРНЕНИЮ 
   Так как Тула издавна была важным центром чернения, этот процесс называют также «тулированием». Суть чернения, которое имеет много общего с эмалированием, заключается в том, что чер¬ная смесь серебра—меди—свинца—серы, называемая чернью, при прокаливании вплавляется в углубления, выгра¬вированные в основном металле изделия, и образует плоский цве¬товой контраст.
Основной металл и его подготовка. 
Чернению подвергаются преимущественно сплавы серебра, так как на серебре получается сильный цветовой контраст и, кроме того, на нем легче всего плавится чернь. Иногда в качестве основы используются сплавы золота. На меди, латуни, нейзильбере чернь не держится, а крошится и отслаивается. При нанесении черни в основном металле прорезаются плоские канавки глубиной до 0,3 мм.     Эти углубления могут быть получены гравированием, чеканкой, травлением, вырубкой зубилом или тиснением штампами. Можно также к выпиленным лобзиком пластинам припаять снизу днища из тонколистового металла, а промежуточное пространство в полученных углублениях заполнить сплавом черни.
   Хотя в литературе дается много рецептов и методов приготовления черни, следует остановиться на одном, наиболее распространенном. При изготовлении черни одна часть серебра и две части меди сплавляют, как обычно, под слоем буры. Одновременно расплавляют в стальном ковше или другом подобном сосуде три части свинца, медленно выливают его в расплав серебра и меди и тщательно перемешивают. Высокий тигель, наполненный желтой порошкообразной серой, предварительно нагревают и в него выливают полученный трех компонентный расплав, непрерывно помешивая. Тигель в течение некоторого времени выдерживают нагретым до такой степени, чтобы смесь оставалась жидкой. Так как при этом сера частично его сгорает, то ее следует понемногу добавлять. Постоянным перемешиванием способствуют хорошему взаимному проникновению компонентов расплава. Благодаря этому серебро и медь образуют черные, хрупкие сернистые соединения Ag₂S и Cu₂S. Наконец, смесь выливают в воду. Полученная чернь должна быть твердой и хрупкой, как стекло; если ее куски можно еще сгибать или ковать, необходимо снова произвести переплавку. Так как из-за перегрева и слишком длительного процесса плавки частицы серы выгорают, следует температуру и время повторной плавки выдерживать не больше, чем это необходимо, добавляя в случае надобности еще немного серы. В качестве флюсующей жидкости используется раствор нашатырного спирта. Этот раствор вместе с кусками черни помещают в фарфоровую ступку и растирают до получения мелкозернистого порошка. Смесь черни приготовляют в таком количестве, какое потребуется для работы, но не больше, так как влажная нашатырно-черневая масса наносится непосредственно на изделие. Если использовать высохшую и снова разбавленную нашатырем массу, то это приведет к нежелательным последствиям.

   ЭМАЛИРОВАНИЕ

   ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И СПОСОБЫ НАЛОЖЕНИЯ ЭМАЛИ 
   Понятие «эмаль» охватывает как цветной материал, наносимый на украшения, так и всю связанную с его наложением на основной металл работу. Эмалирование относится к специальной технологии изготовления ювелирных изделий, тесно связанной с основными ювелирными работами. Чем тяжелее и сложнее ремесленная, требующая мастерства сторона эмалирования, тем выше должны быть художественные требования, которые вытекают из объединения металла и цвета. Поэтому тот, кто хочет посвятить себя этой привлекательной технике, должен сначала проверить, сможет ли он выполнить условия художественной стороны эмалирования.     Подлинное исполнение эмали возникает только тогда, когда расплавленное стекло не только технически, но и художественно соединяется воедино с металлом. Ниже будет дан краткий обзор различных приемов эмалирования и несколько инструкций по выполнению простейших работ. Тот, кто хочет глубже познать теорию эмалирования, должен ознакомиться со специальной литературой в этой области.

   Техника эмалирования 
   Рассмотрим основные технически способы выполнения эмали. 

   Перегородочная эмаль. 
   На пластинку устанавливают или напаивают перегородки из плоской вальцованной проволоки с поперечным сечением 0,15x0,6мм. Пространства между ними заполняются эмалью. Перегородки выгибают в соответствии с контуром рисунка, а участки эмали образуют красочные элементы украшения.
   Выемочная эмаль. 
   В толстой пластине делают углубления, которые затем заполняются эмалью. Углубления получают гравировкой, травлением, чеканкой и т. п. Иногда при изготовлении выемочной эмали выпиленную узорчатую пластинку припаивают к пластине основании.

Филигранная эмаль.
    В данном случае речь идет о комбинации перегородочной и выемочной эмалей. На тонкой пластине из благородного металла плоским чеканом выбивают углубления, в которые согласно рисунку впаивают перегородки, и после этого ячейки заполняются эмалью.
   Оконная (просвечивающая) эмаль.
   Основа, удерживающая эмаль, вырезается из металла или изготавливается из ажурной филиграни. Пространство заполняют эмалью и обжигают. По характеру она напоминает цветной витраж. Оконная эмаль применяется в лампах, фонарях, ювелирных украшениях и т. д., т. е. в тех изделиях, которые смотрятся в проходящем свете.
   Рельефная выемочная эмаль.
   Это разновидность выемочной эмали Рельефные углубления в пластине выполняются штихелем. Когда фон покрывают прозрачной эмалью, то углубления, имеющие более толстый слой эмали, становятся темными, выступающие же части остаются более светлыми.    Накладная эмаль.
   Из тонкой полосы изготовляют контурные фигуры в соответствии с рисунком и их с обеих сторон покрывают эмалью.
   Живописные эмали.
   Пластину основания покрывают тонким слоем прозрачной или непрозрачной эмали. Рисунок наносят тщательно растертыми красками и затем обжигают. Законченную живопись после обжига иногда покрывают бесцветной эмалевой глазурью.

   ЭМАЛИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ 

   Эмалевые краски. 
   Исходя из особенностей применения, эмалевая глазурь должна отличаться от обычного стекла следующими свойствами:
тепловое расширение эмали должно быть выше, чтобы не возникали напряжения между эмалью и металлом при охлаждении;
температура плавления эмали должна быть ниже температуры плавления основного металла.
   Основу эмали составляет бесцветный стекловидный расплав, который состоит из следующих основных компонентов: кварца, соды, мела, карбоната магния и окиси свинца. Добавлением окислов металлов можно получать цветные эмали.
   Наряду с прозрачными находят применение и непрозрачные эмали, которые получают добавлением окиси олова, криолита, фтора или костяного пепла. Так как изготовление цветных эмалей требует хороших знаний химии, то лучше пользоваться готовыми эмалями, выпускаемыми специализированными предприятиями. Ювелиру для работы достаточно иметь около 50 видов цветных просвечивающих и непрозрачных эмалей в количестве от 30 до 50 г каждой. Хранить их следует в банках с широким горлышком и притертой пробкой.
    Так как цвет сырого материала редко соответствует цвету переплавленной эмали, рекомендуется изготовить пробные пластины, которые показывали бы натуральный цвет эмали на различных материалах основы. Для этого на прямоугольную медную пластину (6х 15 см) в поперечном направлении наносят белую, цвета слоновой кости, и прозрачную эмали полосами шириной 1 см. Дополнительно на пластине закрепляют полоску фольги из чистого серебра. Пластину помещают в печь, нагревают до красного каления и шпателем в размягченном стекле делают углубления. В эти углубления наносят цветные эмали различных тонов продольными полосами шириной в 1 см и получают благодаря этому сравнительное изменение цвета эмалей на белом, цвета слоновой кости, и бесцветной фонах, а также на меди и серебряной фольге.
   Перед каждой крупной работой рекомендуется составить себе так называемую «палитру» в виде подобных проб, чтобы можно было судить о взаимодействии цветов и фонов эмалей и о тождественности температур их плавления.

   Эмалировочные печи
   При обжиге эмали не рекомендуется пользоваться открытым газовым пламенем, так как эмаль в этом случае нагревается неравномерно, и, кроме того, копоть, попадая в эмаль, может ее испортить. Для этой цели следует пользоваться коксовыми и газовыми муфельными печами. Лучше всего подходят электрические муфельные печи сопротивления. Для эмалирования небольших изделий достаточно иметь небольшую лабораторную печь с сечением муфеля 5x5 см, которая подключается непосредственно к сети. Для больших предметов требуется крупная муфельная печь, подключаемая к силовому кабелю. Целесообразно иметь у такой мощной печи и муфель предварительного подогрева.

   Опорные решетки

   Каждое изделие при обжиге требует специальной опоры или решетки. Хорошая опора должна удовлетворять следующим требованиям:
1. неизменность формы и поверхности при нагревании;
2. отсутствие перекоса обжигаемых эмалируемых предметов;
3. материал опоры не должен прилипать к эмали.
   Волокна асбестовых опор вплавляются в эмаль. Они используются лишь в том случае, если оборотная сторона изделия не подвергается эмалированию. От решетки из обычной стали при высокой температуре могут отслаиваться частички окиси железа, которые, попадая в эмаль, остаются в ней в виде некрасивых черных пятен.
  Наиболее подходящей является опорная решетка из никеля и его сплавов или из жаропрочных сталей. Форма решетки зависит от конфигурации и размеров соответствующего изделия. На рис. 87 показаны различные виды опорных решеток.

   Рабочее место
   Идеальная чистота является главным условием получения качественной эмали. Пыль, грязь, масло и различные примеси являются главными причинами дефектов эмали. Поэтому рабочее место ювелира должно быть тщательно убрано и хорошо оборудовало. Там, где производится шлифовка и полировка, нельзя производить эмалирование. Печь должна находиться рядом. Изделия для эмалирования должны лежать перед ювелиром на чистой льняной салфетке. Для нанесения красок применяют кисточки различной толщины из меха куницы, которые время от времени промывают в чистой воде.
Измельчение эмали производится в фарфоровой ступке пестиком. Разводимые краски хранят в маленьких фарфоровых чашечках.       Гибка перегородок выполняется маленькими ювелирными щипчиками, а установка их на место производится пинцетами. Для наклеивания перегородок и эмали применяют раствор траганта в дистиллированной воде. Этот клей при высокой температуре обжига эмали полностью выгорает.
   Решетки, с насаженными на них заготовками, помещают в печь с помощью тигельных клещей. Готовые изделия в случае необходимости шлифуют брусочками карборунда или шиферным камнем на финагеле, или на верстаке. Опыт показывает, что для выполнения простейших работ по эмалированию не требуется большого количества рабочих инструментов,

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ЭМАЛИРОВАНИЯ

   Металлы для эмалирования.

   Золото является наиболее подходящим металлом в качестве основы для нанесения эмали как в чистом виде, так и в виде высокопробных сплавов. Но высокая стоимость его сильно ограничивает применения золота в качестве основы под эмаль. Оно обладает малым коэффициентом теплового расширения при нагреве и придает эмали особую яркость.
   Серебро, напротив, обладает большим коэффициентом теплового расширения и поэтому плохо соединяется с эмалью. Для лучшей схватываемости рекомендуется придавать серебряной основе некоторую шероховатость.
   Медь, как и золото, хорошо подходит в качестве основы для нанесения эмали, однако она имеет пониженную отражательную способность и многие эмали, которые сильно светятся на фоне золота и серебра, выглядят на меди грязными и темными.
   Томпак хорошо связывается с эмалью, при этом эмаль на его поверхности приобретает больший блеск, чем на меди.

   Подготовка металла основания 
   Для хорошего схватывания с эмалью необходимо, чтобы металлы были абсолютно чисты и хорошо обезжирены. Остатки китта следует удалить. Перед нанесением эмали окончательно обработанные заготовки подвергают отжигу, травлению и в случае необходимости блестящему протравлению. Затем их крацуют латунными щетками, промывают в проточной воде и просушивают в опилках. Если водяные капли при промывке еще собираются на поверхности изделия, то значит металл еще имеет следы жиров и к эмалированию не пригоден.

   Подготовка к выемочной эмали
   Выемки в пластине можно получить следующими методами. Штихелем вырезают в металле углубления. Глубина выемки оказывает большое влияние на цветовой эффект прозрачной эмали: чем глубже выемка, тем темнее окраска. Дно впадины делается блестящим, гладким и благодаря этому оно действует как рефлектор. Стенки выемки могут быть вертикальными или сужаться книзу; расширение выемки книзу которое обычно применяется в инкрустации, приводит к появлению напряжений в металле. Штихель нельзя смачивать маслом так как металл должен оставаться обезжиренным. Основа для прозрачной эмали должна быть шероховатой. Иногда углубления целесообразно вырубить крейцмейселем.
   Проще всего выемки можно получить травлением. После травления углубления рекомендуется слегка сгладить штихелем. Наконец, в соответствии с рисунком, углубления можно получите сверлением, фрезерованием, опиливанием напильником и т. д.

   Подготовка к перегородочной эмали
   При подготовке основания под перегородочную эмаль берут тонкую пластину металла и припаивают к ней по краям рамку, согнутую из обжатой вальцами по высоте четырехгранной проволоки. Рамка должна быть достаточной толщины, чтобы она не была повреждена при последующем шлифовании. Перегородки для эмали выгибаются ювелирными щипцами из тонких полосок. Затем их отжигают, подвергают травлению и последующей правке. Небольшим количеством раствора траганта их слегка приклеивают к основе. Только в особо сложных случаях и при крутых закруглениях пе¬регородки припаивают. Выступающие частички припоя осторожно удаляют.

   Подготовка эмали
   Большие куски стекловидного расплава эмали, поступающего с завода, разбивают сначала в стальной ступке посредством пуансона, плотно пригнанного к отверстию полости ступки. Маленькие кусочки, полученные после этой операции, растирают пестиком в фарфоровой ступке. Сюда же добавляют немного воды, чтобы зернышки эмали не выскакивали из ступки.    Непросвечивающую эмаль растирают по возможности до порошкообразного состояния, а прозрачную еще мельче, чтобы повысить ее светосилу. В каждом случае порошки красок эмали должны промываться и отстаиваться до тех пор, пока вода не станет прозрачной.

   Только для непрозрачных (опаковых) эмалей допускается небольшое количество мути в воде. Полученную массу эмалевого порошка помещают в фарфоровую чашку, куда укладывают и записку с номером цвета, чтобы избежать перепутывания эмалей. Если приготовленную эмаль не используют в этот день, то ее храпят в дистиллированной воде. Чашечку с эмалью помещают под стеклянный колокол для предохранения от попадания пыли.

   Нанесение и обжиг эмали
   Увлажненной кисточкой или узким шпателем берут немного эмали из фарфоровой чашки, наносят на изделие и там распределяют. Степень влажности массы определяется видом работы. Если масса слишком влажная, она разливается по поверхности и смешивается с ранее нанесенными красками. Если же она чересчур высохла, то плохо распределяется по поверхности. У тонких металлических пластин наносят эмаль сначала на обратную сторону. Для этого смазывают ее немного трагантом, а затем наносят контрэмаль, также смешивая с небольшим количеством траганта. После чего подсушивают изделие, осторожно переворачивают его и таким же путем наносят эмаль нужного цвета на лицевую сторону. Как у перегородочной, так и у выемочной эмали углубления и ячейки перед первым обжигом не полностью заполняют эмалевой массой, так как некоторые виды эмалей становятся тусклыми или матовыми, если их нанести слишком толстым слоем. Для получения блестящего красивого эмалевого покрытия обжиг после дополнительного нанесения эмалей должен проводиться не более трех-четырех раз, так как некоторые эмали изменяют свой цвет (например, красная эмаль после многократного обжига может стать черной).
   Перед обжигом из эмалевой массы удаляют воду, которая была необходима при нанесении эмали. Подготовленные к обжигу изделия тщательно просушивают до тех пор, пока порошок не станет совсем сухим. Если по время сушки или загрузки в печь немного эмали осыпалось, то нельзя добавлять влажную эмаль, так как это приводит к появлению тусклых пятен. Эти погрешности можно исправить, добавив немного сухого порошка. После того, как в печи будет достигнута заданная температура, в нее помещают хорошо просушенную заготовку. Время обжига зависит от вида эмали, вида нагрева и температуры печи. Высокая температура печи способствует быстрому отжигу. Сначала эмаль спекается в некрасивую массу, вязкую и тягучую, затем поверхность ее выравнивается, становится падкой, приобретая стекловидный блеск при цвете красного каления. Тогда изделие можно вынимать.
Если ровная пластинка сформировалась в печи, ее вынимают и правят в раскаленном состоянии на правильной плите чистым шпателем.
   

   Отделка эмали

   После окончательного обжига эмаль выглаживают и шлифуют карборундовым шлифовальным камнем, смачивая ее водой. Изделие укладывают на финагеле, подложив под него кусок ткани. Поверхность эмали обрабатывают сначала
крупнозернистым бруском, до тех пор пока не покажутся перегородки, затем — мелкозернистым камнем, и заканчивают шлифование сланцевым камнем или тонкой наждачной бумагой.

   Промывка

   От этой операции во многом зависит качество готового изделия. Поверхность эмали покрыта порами, которые могут заполнится частицами абразивов, вследствие чего на эмали появляются некрасивые серые пятна. Поэтому изделие нужно тщательно промыть в проточной воде, протирая его щеткой из стекловолокна. Промытые изделия оставляют на ночь в чистой воде, а на следующий день еще раз промывают так, чтобы при рассмотрении в лупу на поверхности эмали нельзя было обнаружить остатков абразивов. Более крупные поры тщательно вычищают иглой и при последующем обжиге их осторожно заполняют эмалью. Одновременно исправляются места, на которые не наносится эмаль.

   Глянцевый обжиг

   Наконец, изделие в последний раз помещается в печь для того, чтобы покрыть однородной гладкой глазурью его наружную поверхность, ставшую слегка шероховатой при шлифовании. Чем выше температура печи при глянцевом обжиге, тем более яркими и блестящими будут краски. Однако, как только поверхность раскалилась до красного каления, изделие тотчас же вынимают, предупреждая нежелательные изменения, которые могут свести на нет всю работу.

   Полирование

   Если не нужна слишком блестящая поверхность эмали или есть опасения в том, что цвет эмали изменится при глянцевом обжиге, прибегают к полированию на холоде. Сильный блеск достигается при полировании водным крокусом, а матовый глянец — трепелом, который наносится на деревянный диск. В заключение изделие тщательно промывают и высушивают Дефекты, возникающие при нарушении режимов технологии эмалирования, приведены в табл. 5.

Таблица 5

   ИНКРУСТИРОВАНИЕ

   СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА,  МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ В МЕТАЛЛЕ

   Процесс инкрустирования заключается в том, что на поверх­ности изделия выгравировываются, вытравляются или делаются иными способами углубления, которые затем заполняются другим, обычно более мягким металлом. Красота рисунка достигается за счет различной окраски вкладываемого и основного металлов.

   Материалы

   При инкрустировании к материалам предъяв­ляются два основных требования:

1)    сновной и инкрустирующий металлы должны быть разного цвета;

2)    инкрустирующий металл должен быть мягче основного.