Литье с камнями

Литье с камнями
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 — изготвления мастер-модели, отжига, плавления, термоудара и т.п. От
строгого соблюдения ВСЕХ условий, диктуемых всеми этими элементами технологии, зависит
успешный процесс и 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 рекомендуем. 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:
o
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.
o
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.