На главную
Металлические формы
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ИЗ ЛИСТОВОГО СВИНЦА
Для изготовления форм пригоден свинец, обладающий наивысшей пластичностью, например свинец марки СО-экстра (ОСТ 2885), применяемый в аккумуляторной промышленности. Он должен быть равномерной толщины и не иметь внешних пороков (раковин и пленок).
Листовой свинец используют исключительно для изготовления форм с небольших металлических моделей, имеющих низкий рельеф и могущих выдерживать значительное давление (не менее 30 кг/см2) без каких-либо деформаций. Поэтому для изготовления свинцовых форм пригодны модели главным образом из стали или бронзы, что ограничивает применение таких форм в гальванопластике. Толщина свинцового листа должна быть не менее чем в полтора-два раза больше высоты рельефа.
Перед тиснением формы свинцовый лист чистят стальной щеткой и скоблят до получения гладкой поверхности. Подготовленный свинец смазывают машинным маслом для устранения прилипания; к нему модели и приступают к тиснению.
Лист свинца помещают на гладкую стальную плиту, на которую в качестве подушки предварительно кладут 30 — 40 листов газетной бумаги, на свинец накладывают модель, а поверх — гладкую и вполне плоскую плиту. Затем плавным нажатием пресса на стальную плиту делают оттиск; наибольшую плавность подачи создают гидравлические прессы. При использовании маломощных прессов, можно производить тиснение и по частям, но для этого требуется большая осторожность и навык, чтобы не деформировать модель.
Полученную форму обезжиривают в бензине для удаления масла. К готовой свинцовой форме припаивают легкоплавким припоем контакт-подвеску требуемого сечения и покрывают форму с обратной стороны плотным слоем воска, парафина или лака для защиты нерабочей ее стороны от наращивания металла.
Рабочую поверхность формы обливают 2-процентным раствором каучука или воска в бензине, по высыхании которого ватным тампоном или кистью наносят графит до образования ровного серебристо-черного слоя. Остаток графита сдувают мехом или «фукером» (насос типа велосипедного) и опускают форму в электролит.
По другому способу свинцовые формы обрабатывают в концентрированном растворе хромовой кислоты, для этого предварительно формы обезжиривают в бензине или уайт-спирте, затем в 3 — 5-процентном растворе углекислого калия и после промывания в проточной воде декапируют в течение 20 — 30 сек в 3 — 5 - процентном растворе азотной кислоты. После промывания в проточной воде формы оксидируют для нанесения разделительного слоя в концентрированном растворе хромовой кислоты в течение 5 — 40 мин.
Готовую форму отделяют от модели одним из двух способов. Если для формы применяется тонкий листовой свинец толщиной 1,5 — 2 мм, его обычно скатывают в трубку, предварительно отделив от формы край свинца. Толстый листовой свинец подплавляют на железном противне.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ ФОРМ
Для получения бесшовных алюминиевых пустотелых форм методом пульверизации восковую скульптуру—копию модели — покрывают распыленным металлом, который наносят давлением воздуха. Металл вылетает из сопла аппарата в виде частиц диаметром 0,1 — 0,15 мм.
Скорость частиц металла 140 — 300 м/сек, температура их на расстоянии 100 — 140 мм от сопла аппарата не выше 60 — 70°, а на расстоянии 200 — 300 мм всего 30 — 40°. Благодаря этому при покрытии алюминием модели, изготовленной из восковой или пластилиновой композиции, имеющей температуру плавления 50 — 70°, не происходит ее подплавления.
Толщина слоя металла, наносимого пульверизацией, составляет от 3 до 10 мм.
Для получения бесшовных форм из распыленного алюминия восковые или пластилиновые копии моделей покрывают металлом, затем воск или пластилин выплавляют из готовой алюминиевой формы через заранее проделанные отверстия или через плинт скульптуры.
Для снятия гальванической копии с алюминиевой формы наращивают медь внутри формы прокачиванием электролита, затем алюминий удаляют растворением.
Для получения металлических форм распылением алюминий имеет преимущества: сравнительно низкую точку плавления (660°), хорошую растворимость в едком натре или подогретой соляной кислоте.
Для получения бесшовной медной скульптуры в алюминиевых формах предварительно отливают восковую композицию в гипсовой кусковой форме обычным способом, но без стержня внутри модели.
Отделав швы, образовавшиеся после отливки восковой копии модели, распыляют алюминий.
Как было упомянуто выше, при изготовлении формы оставляют в ней отверстия, служащие для выплавления воска, промывки формы и для прокачивания электролита через форму. Отверстия располагают в отдаленных узких частях скульптуры, где при отсутствии прокачивания электролит застаивается.
Отверстия могут быть диаметром в 2 — 3 мм и больше, в зависимости от размеров скульптуры. Во избежание заращивания отверстия должны быть снабжены резиновыми трубками. Главное отверстие должно иметь штуцер из пластмассы для шланга, подающего электролит от насоса.
После выплавления воска форму промывают чистым бензином для растворения восковой пленки, остающейся внутри формы. Затем форму обязательно промывают горячей водой (70 — 80°) до удаления следов бензина. Подготовленную форму сушат и покрывают снаружи асфальтовым лаком или воском для предохранения от наращивания меди.
При наращивании меди в закрытой алюминиевой форме последняя сама служит ванной. Электролит можно подавать самотеком или насосом.
Алюминиевые (а также силуминовые и дюралевые) формы растворяют в подогретых до кипения едких щелочах — едком натре или едком калии. Еще быстрее они растворяются в 30-процентной соляной, кислоте, подогретой до 30 — 40°. Однако при этом поверхность медной репродукции становится матовой. Матовость устраняется крацеванием скульптуры вращающейся мягкой латунной щеткой.
Достоинством способа изготовления форм распылением является возможность получать такие формы с небольших объемных скульптур и барельефов, имеющих поднутрения и замки.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ИЗ ЛЕГКОПЛАВКИХ СПЛАВОВ
Изготовление форм из легкоплавких сплавов, обладающих особо низкой температурой плавления, — один из удобных способов репродуцирования скульптур. Такие формы можно снимать с копий моделей пластмассовых, гипсовых, деревянных, из тугоплавкой восковой композиции и других материалов.
Дороговизна металлов, входящих в легкоплавкие сплавы, ограничивает применение этих сплавов для изготовления крупных форм.
Но при мелкосерийном и особенно единичном репродуцировании мелкой скульптуры применение легкоплавких сплавов целесообразно. Оно особенно удобно при воспроизведении мелкой объемной скульптуры, модели которой приготовляют из восковой композиции. Металлические формы удобны также в связи с ненадобностью наносить электропроводящий слой, что затруднительно делать внутри мелких и сложнопрофилированных форм, удобны и просты для отделения форм после наращивания скульптуры: их выплавляют в горячей воде или в подогретом минеральном масле с высокой температурой вспышки.
Примеры легкоплавких сплавов даны в таблице 3.
Свинцово-сурьмяные сплавы типа гартблей и цинковые сплавы менее пригодны для репродуцирования скульптуры, так как имеют сравнительно высокую температуру плавления и недостаточно точно воспроизводят очертания скульптур. Они менее дороги, чем другие, но могут применяться только при изготовлении форм с металлических грубопрофилированных моделей.
Сплавы с особо низкой температурой плавления находят более широкое применение, так как пригодны для изготовления форм с моделей из материалов, не допускающих действия высоких температур, и точно воспроизводят очертания скульптур.
К сожалению, наиболее низкоплавкие сплавы содержат в своем составе ртуть, и потому постоянное обращение с ними вредно для организма. Поэтому можно рекомендовать пользование сплавом Вуда, тем более что он имеется в продаже готовым.
Легкоплавкие металлы следует расплавлять во избежание окисления под защитным слоем нашатыря или мелкого древесного угля. Сплавы не следует перегревать значительно выше точки плавления. Модели должны быть совершенно сухими и если они металлические, то подогретыми, чтобы легкоплавкий сплав не застывал раньше, чем успеет хорошо их заполнить.
Металл надо заливать непрерывной струей, на близком расстоянии от модели, чтобы избежать попадания в него воздуха и образования раковистости.
После изготовления форм легкоплавким припоем крепят подвески для формы. Во избежание подплавления форм паяние производят очень осторожно. Нерабочую сторону форм покрывают изоляционным лаком или воском, чтобы предотвратить наращивание металла.