Из материалов второго Международного Симпозиума ювелиров

Как нам всем известно, литье с камнями, посаженными на воск, становится в ювелирной промышленности все более широко применяемой и рентабельной технологией. Процес это сложный, зависящий от множества факторов — станков, инструментов и материалов (в первую очередь, разумеется, от модельных составов, восков формомасс, сплавов золота), а также разнобразных процессов — изгоотвления масте-модели, отжига, плавления, термоудара и т.п. От строгого соблюдения ВСЕХ условий, диктуемых всеми этими элементами технологии, зависит успешный процесси качественый результат литья с камнями (без повреждения камней).

В коротком докладе мне хотелось бы поделиться с вами не только мыслями специалиста по машинной огранки камней, но и кое-каким опытом работы с нашим оборудованием по производству ювелирных изделий.

Рассмотрим ДВА вопроса:

1. Подбор камней
2. Обработка камней в процессе разливки

I. ПОДБОР КАМНЕЙ ДЛЯ ЛИТЬЯ С НИМИ

В принципе, особых проблем не возникает с бриллиантами, рубинами, сапфирами, гранатами и большинством синтетических камней. Годятся любые формы и размеры. Разумеется, крупные натуральные камни, в силу их высокой стоимости, мы не рекмендуем. Вы и сами понимаете, что из-за сиюминутной экономии не стоит рисковать камнем, который может разрушиться.

Не следует использовать камни семейства кварцев, камни с инклюзиями и трещиноватые. Также избегайте термочувствительных камней. Потрескаться могут и камни, содержащие даже следы углерода. Для литья с камнями совершенно не годятся : жемчуг, опал, перидот, топаз, турмалин, бирюза, изумруд, ляпис лазурь, аметист, аквамарин.

Наиболее рентабелен для литья с камнями КУБИЧЕСКИЙ ЦИРКОНИЙ (К. Ц). По правде говоря, его-то чаще всего и используют для этого. К. Ц. и прочие синтетические (как, впрочем, и натуральные) чаще всего используют для закрепления в воск.

Меня эта тема касается очень близко, как специалиста по изготовлению синтетических камней с машинной обработкой (огранкой) — К. Ц. (фианитов) - и кристаллизованных в пламени — корундов (среди наиболее популярных — рубины и сапфиры), а также шпинели. В 90% случаев для литья с камнями используется именно К. Ц., вот поэтому я и хочу поподробнее остановиться на этом вопросе.

Большинству из вас наверняка уже доводилось заниматься литьем с камнями и потому вы знаете, что брать следует К. Ц. только самого лучшего качества. В камнях не должно быть ни трещин, ни инклюзий. Для тех, кто, возможно, еще недостаточно в курсе, объясню подробнее. В мире синтетических камней и, в частности, среди К. Ц., существуют две самостоятельных области.

РУЧНАЯ ОГРАНКА КАМНЕЙ ПО СРАВНЕНИЮ С МАШИННОЙ

• Вручную камни огранивают в странах с дешевой рабочей силой. Сырье для этого берется не самого лучшего качества, калибровка проводится плохо и рундист у камней получается неровным. Поэтому использовать их для литья с камнями невозможно. Даже если вы и попытаетесь, то более 50% уйдет в брак, не говоря уж о потере времени и затратах труда и нервов

К. Ц. с машинной огранкой отличается хорошей калибровкой, точной геометрией, ровной толщиной рундиста и отсутствием каких-либо инклюзий. И только с такими камнями литейщик может быть уверен в успехе.

Итак, первым и очень важным этапом является подбор камней:

• Качество — высшее (без трещин и инклюзий)
• Калибровка — наилучшая
• Размеры — точные
• Рундист — ровный

II. ОБРАБОТКА КАМНЕЙ:

1. ВЫБОР РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ. В массовом производстве ювелирных изделий эти чертежи служат отправной точкой для создания пресс-формы. В этом процессе тиражируются и все исходные дефекты и добавляются еще новые. Именно поэтому рабочие чертежи так важны

2. ФОРМА КАМНЕЙ И ДИЗАЙН МОДЕЛИ. Следует использовать модели, специально предназначенные для посадки камней на воск. Форма камней и дизайн модели являются едва ли не важнейшими факторами для успешного литья с камнями. Камни с острыми углами, вроде маркизы, багета и принцессы, требуют специальной обработки, чтоб не раскололись от усадки металла при охлаждении или от скачкообразного термоудара. Художнику следует учесть усадку металла и предусмотреть достаточное пространство между камнями. Они должны сидеть довольно близко друг к другу, но не соприкасаться. При охлаждении металла камни сближаются, и какой-то из них может треснуть по рундисту, если тот соприкасается с воском.

Для более прочной закрепки камней художник должен также заранее подготовить (вырезать) для них место. Ему следует предусмотреть пазы для рундиста, которые нужно будет прорезать в модели так, чтобы потом, когда инжектированный воск будет из формы удален, камни прочно держались бы на местах натяжением воска. Определенное количество камней необходимо разместить по верху и по низу формомассы, чтобы при заливке металла она прочно держала их. Кроме того, конструкция должна быть такой, чтобы тепло от металла через камни равномерно и быстро распределялось по формомассе. Некоторые крупные камни иногда трескаются оттого, что рундист нагревается быстрее таблетки.

3. Если вы берете готовый дизайн (копируете имеющиеся модели), не забывайте о коэффициенте усадки. Например, если в готовом дизайне использованы камни диаметром 1,50 мм, то мы рекомендуем вам брать камни меньшего диаметра. Усадка пресс-формы и золота даст давление на камни, из-за чего они могут треснуть.

4. В дизайне, предназначенном для посадки камней в воск, поддержка камней формомассой должна быть предусмотрена не менее, чем с двух сторон. К. Ц. должны прочно сидеть на местах, дабы выдержать процесс формования, отжига и литья и не «разболтаться». Лучше всего крепить камень по рундисту, как по самой надежной и прочной части. Но с другой стороны, если камень крепится более, чем в двух местах и сидит слишком плотно, есть риск, что его попросту разорвет.

5. ПОДГОТОВКА ФОРМЫ.

• Изготовление модели. Существуют два способа:
  • Закрепка К. Ц. в восковку. Камни можно ставить по отдельности в каждую восковку. Затем эти восковки закрепляются на елочке. В этой процедуре существенное значение имеет тип воска, чтобы камень садился на место без затруднений и прочно.
  • Закрепка К. Ц. в пресс-форму и инжектирование воска вокруг камней. Это возможно лишь с определенным дизайном. Модели устанавливаются уже с К. Ц. до того, как будет изготовлена пресс-форма, благодаря чему в ней остается свободное «место» для камней и воска, инжектируемого вокруг. Этот метод не очень широко распространен из-за проблем вскипания воска и центровки установленных камней.
• Расстановка камней. Расстояние между камнями должно быть достаточным. Это особенно важно при закрепке, например, багетов в канал. Если камни расставить неправильно, они могут растрескаться.

6. ФОРМОВАНИЕ.

• Камни следует предварительно очистить.
• Использовать следует только рекомендованную (гипсовую) формомассу.
• Перед сборкой елочки тщательно проверьте каждую восковку — может понадобиться подправить или перецентровать камни. Пользуйтесь эти моментом для всяких поправок — в металле уже ничего не переменишь.
• Присадки — для К. Ц. присадок не требуется.
• Борная кислота — для литья с К. Ц. пользовать ею не следует. Бриллиантам она не дает окисляться во время отжига, а вот К. Ц. она категорически НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ, поскольку может обесцветить их.

7. ОТЖИГ

• Закончив формовку опок, оставьте их на два часов для схватывания. Опока должна обязательно схватиться, иначе формомасса при отжиге растрескается, отчего и будущая отливка станет шероховатой.
• При выборе режима отжига решающим фактором является термочувствительность камней. К. Ц. низких температур не требуют — они выдерживают до 730°C.
• При литье с камнями чрезвычайно важны температурный режим и тщательная обработка прокалочной печи. Именно эта процедура может вызвать большинство проблем, если не соблюдены самые оптимальные критерии. Из-за слишком высокой температуры камни могут подгореть или обесцветиться. Перед отжигом проверьте, хорошо ли отградуирована ваша печь. Она должна прогреваться равномерно, чтобы так же равномерно прогревались и опоки. Загрязнения, имеющиеся в печи, также могут привести к обесцвечиванию камней. Исходя из собственного опыта, и во избежание термоударов, температуру в печи мы рекомендуем увеличивать плавно, пока она не достигнет 730°C.
• Не перегружайте печь опоками — приоткрытая дверь нарушает температурный режим и может привести к дефектам.
• Недостаток вентиляции в печи при отжиге может вызвать пожелтение К. Ц. То же самое может случиться и при загрязнении печи некоторыми газами, высвобождающимися при процессе.

8. ЛИТЕЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. Хотя применимо и вакуумное под давлением, и центробежное литье, второй способ мы не рекомендуем. Вакуумное подходит лучше, поскольку посаженные на воск камни подвергаются меньшей турбуленции, из-за которой могут смещаться.

9. ОХЛАЖДЕНИЕ опок после литья.

НЕ ПОГРУЖАЙТЕ В ВОДУ ЕЩЕ ГОРЯЧИЕ ОПОКИ. Горячие отливки с К. Ц., брошенные в холодную воду, могут не выдержать (термоудара) и растрескаться.

10. УДАЛЕНИЕ ФОРМОМАССЫ с елочки — самая трудная часть процесса литья с камнями. Вынув елочку из опоки, вы можете большую часть формомассы выбить, постукивая молотком по заглушке центрального литника. Оставшуюся формомассу можно удалить струей воды и промывкой отливок с К. Ц. в специальном растворе. Для удаления частиц формомассы из труднодоступных мест можно использовать ультразвуковую установку.

11. ФИНИШНАЯ ОБРАБОТКА отливок с камнями — сперва убедитесь, что абразивные материалы не поцарапают и не повредят К. Ц.

Выводы:

Давайте подведем итоги по обоим вопросам.

Чтобы получить качественную отливку с камнями, посаженными на воск, необходимо соблюсти следующие условия:

• Камни должны быть тщательно подобраны
• Форма должна хорошо заполняться
• Термоудар должен быть сведен до минимума
• Поток металла должен контролироваться.