Литье золота

Снаряженная опока

В этой статье будет подробно рассмотрен процесс отливки небольших изделий или деталей, из золота или бронзы в опоке при помощи ручной центрифуги.

Я не буду описывать историю вопроса от эпохи бронзы до наших дней, об этом и так много пишут, особенно если сказать больше нечего. Сразу суть дела!

Этот метод литья легко позволяет отливать изделия или  детали массой 10-15 гр. Обычно этого бывает достаточно, чтобы за несколько приемов, отлить комплект деталей и собрать в дальнейшем из них, путем пайки, склеивания и др., целое изделие. Например, перстень, медальон, браслет и т.д.
Я даю самую основу литейного дела, освоив которую, можно будет заняться более детальным изучением этого вопроса и более сложными задачами искусства создания миниатюр из золота, серебра, бронзы и других металлов.

   Для этой работы понадобится: 1) Всё оборудование и инструменты которые применялись для аффинажа и приготовления лигатуры.

2) Воск зубопротезный – красный базисный, для простых моделей, более жесткий воск моделировочный или бюгельный, позволяет моделировать более мелкие и тонкие детали. Можно приобрести в магазине медтехники и в зуботехнических лабораториях у зубных техников.

3) Жидкое стекло. Жидкое стекло это водный раствор силиката натрия. Применяется для защиты фундаментов от грунтовых вод, устройства бассейнов и т.п. Канцелярский клей на основе жидкого стекла, но его использовать не надо, потому, что в нем есть добавки, которые неизвестно как себя проявят во время литья. Лучше взять чистое жидкое стекло.

4) Формовочная масса. Заводскую формовочную массу, можно купить и достать там-же, где и воск. Я делаю формовочную массу сам. Вот её состав – состоит из двух частей огнеупорный наполнитель и связующее вещество. Первая это мелкий кварцевый песок, можно получить самому, растолочь в чугунной ступке, чистый, без цветных вкраплений, кварцевый камень или крупный кварцевый песок, до порошкообразного состояния. Почему нужно использовать именно кварц, а не простой камень и песок, потому что, в состав неизвестного песка и камня входят вещества, которые могут соединиться с расплавленным золотом и изменить его свойства и цвет и вы не получите задуманного результата. Я ещё использовал порошок для шлифовки пластмассовых протезов. Тоже можно достать в медтехнике, если нет кварца. Стекло я не пробовал толочь, хотя тоже кварц и в очистке золота используется. Вторая часть формовочной массы это связующее вещество-гипс. Лучше использовать зуботехнический гипс, но я использовал, при его отсутствии, обыкновенный строительный гипс сероватого цвета. Алебастр, я ни когда не использовал, поэтому советовать не буду.

5) Опока. Для нашей цели, мы будем использовать обрезки труб, внутренним диаметром 25; 32 или 40мм. Длинна около70мм. Трубки для опоки надо резать точно под 90 градусов, так с ней легче будет работать.

6) Ручная центрифуга, представляет собой ручку – деревянную, пластмассовую или металлическую, насаженную на ось и свободно вращающуюся вокруг неё. Оба конца оси устроены так, чтобы ручка не могла соскочить, а на один из концов закреплено кольцо с цепью, длинною около 40см. На противоположном от ручки конце цепи, крепится устройство, в которое будет помещаться опока для центрифугирования. Это устройство называется корзина и представляет собой тонкостенную трубку, внутренний диаметр которой немного больше наружного диаметра опоки, для того чтобы опока легко входила в корзину, где её надо будет закрепить клинышками с трех сторон по центру. Высота корзины должна быть меньше опоки, для того чтобы можно было легко ставить и вынимать опоку пинцетом или корнцангами.

Корнцанги

Корзина  снизу имеет донышко, а сверху ручку как у ведра. Только ручка должна быть высокой, выше, чем высота опоки, всё для того же, чтобы она не мешала ставить и вынимать опоку. Так же ручка должна быть направлена строго вертикально и жестко закреплена сваркой или пайкой снаружи по бокам корзины.

Весь процесс проходит таким образом: сначала готовим восковые модели всего изделия, если оно простое, или восковые модели деталей будущего более сложного изделия. Как изготовить восковые модели, расскажу подробно в отдельной статье.

Рассмотрим отливку простой детали. Предположим, у нас есть готовая восковая модель, определяем необходимое количество металла для будущей детали. Для этого взвешиваем восковую модель на точных весах и определяем по таблице, сколько нужно металла для изделия:

Вес модели    Вес золота      Вес серебра       Вес  меди и бронзы

     1 гр.               19,5 гр.                10,5 гр.                    9 гр.

Конечно, расход металла будет больше, так как он нужен для заполнения полостей литков и шариков резерва, поэтому  надо добавить металл с запасом, чтобы не было недолива. Таблица дает возможность примерно определить, сколько надо подготовить металла для отливки детали. Далее подбираем подходящую для этой модели опоку. Диаметр опоки должен превосходить размер детали в 1,5-2 раза. Теперь работаем с восковой моделью, крепим к ней литки. В качестве литков можно использовать проволоку диаметром 1-2 мм.  Для чего нужны проволочные литки, для того, чтобы после затвердевания формовочной массы в опоке, и их удаления, на месте литков останутся каналы, по которым расплавленный металл протечет в полость оставшеюся от восковой модели. Проволочный литок, слегка нагреваем на спиртовой или газовой горелке и погружаем в кусочек воска, чтобы литок покрылся тонким восковым слоем. Это нужно для того, чтобы в дальнейшем было легко удалить его из застывшей формовочной массы. Затем ещё достаточно горячий проволочный литок, погружаем в восковую модель на несколько миллиметров, глубина погружения литка, зависит от величины модели. Модель должна достаточно крепко держаться на литке, чтобы выдержать дальнейшие манипулирования с ней. Если деталь округлой формы, компактная, то ставим один литок, а если сложной формы, вытянутая и разной толщины, лучше ставить несколько литков в разные части модели, чтобы расплавленный металл легко мог заполнить все части данной детали (см. рисунки 1 и 2).

Рис.1

Готовую модель с закрепленными литками и шариком резерва, покрываем слоем жидкого стекла, окуная её в ёмкость с жидким стеклом или при помощи кисточки. Высушиваем при комнатной температуре. Следующий этап, заливка восковой модели формовочной массой в опоке. Готовим сухую смесь для формовочной массы. Для этого определяем необходимый объем  формовочной массы, по объёму внутренней части опоки с небольшим запасом. Смесь составляем в пропорции: толченый кварцевый песок 65% и гипс 35%.

Устанавливаем опоку вертикально на пластину с гладкой поверхностью, чтобы жидкая формовочная масса не подтекала снизу. Можно использовать гладкую кафельную пластинку или кусок стекла.

Рис.2

Приготовленную сухую смесь, разводим до консистенции жидкой сметаны. Удобно разводить смесь в резиновой колбе, сделанной из разрезанного пополам детского мячика, диаметром 12-15 см.

Наполняем опоку раствором формовочной массы до края. Перед погружением модели в опоку, на неё надо нанести слой формовочной массы, погрузив её в колбу с оставшемся там раствором или нанести формовочную смесь кисточкой, чтобы на поверхности модели не осталось пустот от пузырьков. Затем погружаем модель в опоку так, чтобы шарик резерва был погружен на глубину 15-20 мм. от верха и располагался в центре. Во время погружения модели в опоку, надо сделать несколько движений вверх-вниз, чтобы избавиться от воздушных пузырьков. Делать всё это надо аккуратно, чтобы не сломать восковую модель, но и не затягивать процесс, не забывая, что в растворе присутствует гипс и масса вскоре начнет густеть. В таком состоянии опоку оставляем на некоторое время, пока формовочная масса хорошо затвердеет.  После заливки и отвердения, производим подрезку формовочной смеси в опоке, для того, чтобы сформировать воронкообразное углубление в центре. Подрезку делают ножом, опирая лезвие на верхний край опоки, носик направлен на центр диаметра, ориентиром является проволочный литок. Вращая опоку вокруг оси, постепенно срезаем затвердевшую массу, формируем воронку, пока не дойдем до центра резервного шарика. Все, теперь надо тщательно продуть и почистить кисточкой получившуюся воронку от крошек. Далее просушиваем снаряженную опоку примерно сутки. Затем идет прокаливание и литье. Можно подготовить сразу несколько снаряженных опок, чтобы отлить их потом вместе. Например, так можно подготовить комплект деталей  для одного изделия. Когда Вы натренируетесь на отливке простых одиночных моделей, можно будет пробовать отливать насколько деталей в одной опоке за один раз.

Хорошо просохшую модель, перед производством литья, необходимо хорошо прокалить на плитке под колпаком, так же, как  раньше прокаливали в тигле узелок с осадком золота.

Я это делаю так: на электроплитку кладу тонкую металлическую пластину, на пластину боком укладываю опоку, так чтобы та часть, где находится литок, была немного ниже. Это нужно для того, чтобы во время прокаливания, расплавленный воск модели легко вытекал из опоки. Закрываю колпаком, включаю электроплитку и грею до тех пор, пока расплавленный воск не потечет из литка опоки. Беру пинцетом за кончик проволочного литка и вытягиваю его из опоки без раскачивания. Закрываю колпаком и прокаливаю несколько часов. За это время, воск модели должен весь вытечь и выгореть, вся оставшаяся влага должна испариться. Если не достаточно прокалить опоку, то во время литья золота, в полости восковой модели и в пустотах каналов литков, остатки воды превратятся в пар и отлитая деталь, будет иметь поры, хорошо видимые после шлифовки.

Полностью подготовленную опоку помещаю в корзину ручной центрифуги, расклиниваю тремя одинаковыми медными клинышками. В воронку опоки кладу подготовленный слиток металла, состав, цвет и вес которого соответствует поставленной задачи. Выбираю место и положение, где я могу раскручивать центрифугу. Зажигаю горелку и регулирую пламя так, чтобы можно было плавить слиток металла в оптимальном режиме. В правую руку беру ручку центрифуги, поднимаю её так, чтобы мне было удобно греть горелкой металл в опоке, левой рукой беру горелку и приступаю к плавлению слитка в опоке. Когда слиток расплавится и начнет “бегать” под пламенем, энергично раскручиваю центрифугу секунд 5-7. Эту операцию надо отрепетировать в холодную, чтобы прочувствовать все моменты и быть уверенным, что металл не вылетит во время вращения центрифуги. Даю постоять опоке пару минут, кладу её в ёмкость с водой. После того, как шипение, плюханье прекратится, и опока остынет, вычищаю формовочную массу, достаю отлитую деталь и приступаю к её обработке. Срезаю литки и довожу её до нужного состояния с помощью различных инструментов, многие из которых сделал сам. Когда Вы займетесь литьем, лучше конечно начинать работать с более дешевыми и доступными металлами, такими как бронза и другие сплавы меди, и лишь полностью освоив эту методику, начинайте литье золота.  В процессе работы по созданию миниатюр из золота серебра и др., Вы сами уведете, какие инструменты нужны для работы, может даже, придумаете и изготовите, необходимые. На первый случай нужно будет иметь набор натфелей, бокорезы, кусачки, лобзик, дрель с насадкой для крепления абразивных резиновых шлифовальных кругов и войлочного круга, для полировки с пастой гои. С этим инструментом можно начать и сделать что нибудь не очень сложное. В дальнейшем, если это увлечение будет углубляться, понадобится и другие более дорогие инструменты такие, как шлифмашинка с рукавами, набор фрез, чеканы, штихели многое другое.

Отливку Мелких деталей из золота, серебра и бронзы, можно делать и другими методами, без ручной центрифуги, например с помощью вакуумной установки и так называемым паровым способом. Я видел самодельные вакуумные установки. Опишу вкратце: состоит из воздушной ёмкости от тормозной системы автомобиля, насос подсоединен на откачку, от ёмкости идет трубка с краном на конце которой устройство, для установки опоки, наподобие выше описанной корзины, туда и ставят опоку и герметизируют гипсом или шнуровым асбестом, расплавив металл, открывают кран и  вакуум засасывает металл в пустоты, через формовочную массу. Отливка паром самая простая  -  опоку с расплавленным металлом накрывают и плотно прижимают строительным полутерком, на поверхность которого нанесен тонкий слой мокрой глины. В тот момент, когда полутерок закрывает верхнюю часть опоки, температура там,  около 1000 градусов, влага в глине моментально превращается в пар и создавшееся давление загоняет металл в пустоты опоки.

Процесс литья я описал достаточно подробно, чтобы им можно было руководствоваться, как новичку, так может быть и человеку, имеющему какой то опыт в этом деле, но работающему по другой методике.

Я буду продолжать серию статей по теме “Работа с цветными и драгоценными металлами, в домашней мастерской или лаборатории” В следующей статье я расскажу, как готовить золотой припой и как собирать изделие из деталей, путем пайки.

Ваш e-mail: *
Ваше имя: *
Подписчиков:

рассказать друзьям и получить подарок

Отзывов (2)

Михаил26 Дек 2011 в 17:37

Интересная инструкция

Марина27 Дек 2011 в 8:06

Как интересно. Владимир, а Вы этим занимаетесь? Заказы принимаете?

Ваш комментарий

Вы можете оставить свой комментарий