Современные технологии позволили в значительной мере автоматизировать все процессы по обработке металлических изделий и свели к минимуму ручной труд, однако, для мелкосерийного производства и изготовления уникальных продуктов все еще широко используются ручные способы, благодаря которым осуществляется художественная обработка металла. При этом не исключается замена многих трудоемких процессов на автоматизированные.
Литье
Форма должна быть из металла температура плавления которого выше чем у сырья
Те металлы, которые имеют высокую степень плавкости, легко можно видоизменять, применяя формы. Этот способ называется литьем, он один из древнейших, но и сегодня остается актуальным и часто применяемым. Еще до нашей эры люди освоили и широко использовали литье.
Перед началом работы нужно изготовить форму. Выбор материала может быть любым удобным, например, из воска, песка, если предполагается изготовление нескольких одинаковых деталей форму можно использовать много раз. В том случае, когда будущее металлическое изделие будет иметь сложную конструкцию, целесообразно сделать несколько форм для разных деталей, а затем соединить их друг с другом посредством пайки.
Литье можно классифицировать по металлу отлива:
Литье в песчаные формы — широко используемый е промышленности метод литья
- чугунное;
- медное;
- золотое и серебряное.
По конструкциям и материалам форм:
- временные формы – земля, песок;
- оболочковые;
- постоянные – восковые, гипсовые, металлические.
По способу литья:
- центробежное;
- под давлением;
- классическое.
После подготовки форм нужно привести металл к жидкой форме – расплавить. Сделать это можно в специальной печи, в древности металл плавили в котлах на костре. Температура плавления у разных металлов отличается, поэтому если нет автоматизированной фиксации нагрева, необходимо следить за процессом и после того, как металл станет жидким, его заливают в форму.
Литьё металла в домашних условиях
Когда материал затвердеет можно вынимать изделие из формы, для достижения идеально ровных поверхностей заготовку зачищают и шлифуют.
На этапе нагрева и плавления металла можно соединять различные компоненты, для получения улучшенных характеристик, например, медь с оловом образуют более прочный сплав – бронзу.
Ковка
Обработка разогретого металла с помощью молотка – это ковка, она также является старейшим методом. Под равномерными ударами молота металлическая заготовка постепенно приобретает необходимый вид, однако, разные по составу сплавы ведут себя при ковке неоднозначно – появляются трещины, разрывы.
Горячая ковка — деформация раскаленного металла молотком
Степень податливости металла такой обработке измеряется в величине ковкости. В зависимости от этого параметра различают холодную ковку и горячую.
Драгоценные и цветные металлы (золото, серебро, медь) являются достаточно мягкими, поэтому их можно обрабатывать холодной ковкой.
Таблица температуры плавления самых распространенных металлов
Железо и сплавы на его основе поддаются ковке только в разогретом состоянии. Нагрев происходит в специальной печи до температуры 1000оС, затем металл можно деформировать, гнуть, в общем, придавать нужную форму.
На основе принципов ковки была выработана техника художественной обработки – просечка. Она заключается в придании листу металла ажурного вида.
Холодная ковка – изменение формы изделия посредством ударов молотка различной силы. В результате этого металл быстро утрачивает пластичность, уплотняется и появляется наклеп. Следующим этапом является отжиг, который используется для удаления образованного наклепа.
В современных условиях холодная ковка часто используется в ювелирной отрасли.
Ручная художественная ковка металла
Пять основных видов художественной обработки древесины
Мозаика – изображение орнаментов или сюжетов с помощью отдельных элементов. Включает в себя разновидности:
- инкрустация
- интарсия
- маркетри
- блочная мозаика
Инкрустацией называют украшение поверхностей врезанными в них пластинами из дерева. Если вставки отличаются от основы цветом или фактурой, то такую инкрустацию называют интарсией. В случае применения в мозаичных полотнах декоративных кусочков шпона различных пород дерева, в результате чего получается целостное, будто нарисованное, изображение, тогда речь ведут о маркетри. Блочную мозаику вы сразу отличите по наличию тонких пластин с одинаковым рисунком, приклеенных на украшаемую поверхность.
Резьба по дереву – это, в сущности, получение изображения с помощью вырезанных элементов. Плосковыемчатая, например, обрисовывает контуры изображения с помощью выемок, при контурной силуэт создаётся с помощью простых линий, а геометрическая использует для этого орнаменты из несложных геометрических фигур. Самый интересный эффект получается в результате рельефной резьбы – узор приобретает объёмы.
Пирография – сравнительно новый способ обработки, заключается он в том, что рисунок получается в процессе выжигания по дереву.
Точение – оно предполагает вытачивание из дерева различных изделий, которые поражают своей законченностью, природной красотой, идеально гладкими формами, непревзойденной игрой светотени.
Роспись по дереву – как продолжение предыдущего способа. Простые растительные орнаменты превращаются в настоящие произведения искусства. Существуют даже определённые стили орнаментов (гжель, хохлома).
Чеканка
Выбивание рельефа на металлическом листе небольшой толщины или пластине называется чеканкой. Этот процесс осуществляется с помощью молотка и специального стержня. Вследствие ударов молотка по стержню он оставляет на пластине след или придает ей объемный вид. Молотки называются разгонными, а метал предварительно подвергается холодной прокатке, чтобы получилась нужная толщина.
Художественная чеканка изделий требует высокой точности из-за сложности форм, соответственно, нужен материал, хорошо поддающийся обработке
Это начальный этап, подготовительный, по его окончании приступают непосредственно к художественному декорированию. Это очень тонкая и кропотливая работа, для нее используют целый набор стержней различной формы и величины, они называются чеканы. Намного проще выполнять чеканку на нескольких небольших пластинах, которые потом можно соединить в единый объемный предмет способом пайки.
Еще в древности был придуман способ чеканной выделки фигур. Он состоит из нескольких процессов, вначале тонкие листы металла, в основном драгоценного, разгоняются по жестяной или бронзовой модели, затем с помощью чеканов придается форма или рисунок, по окончании листы аккуратно снимаются с формы и спаиваются между собой.
Часто художественная обработка металла чеканным способом может сочетать в себе процессы гравировки, литья и резьбы.
Техника чеканки бывает трех видов:
- из листового металла;
- по оброну или литью;
- тиснением.
Традиционный способ чеканки – по тончайшему листу стержнями, а завершают обработку и дополняют художественную форму литым изделиям двумя другими способами. Современные техники литья позволяют добиться идеальных форм и рисунков изделия, однако, часто могут возникнуть различные дефекты:
- раковины;
- наросты;
- неслитины;
- перекос;
- шероховатость.
Тиснение представляет собой процесс чеканки с использованием матричных досок, которые называют басменными, от них и другое названия технологии – басма. Процесс тиснения осуществляется следующим образом: подготавливается деревянная матрица, которая будет отображать рельеф будущего изделия.
Басменная доска
Тонкий золотой или серебряный лист накладывается на матрицу, сверху покрывается более толстым свинцовым листом. Удары, наносимые молотком, приходятся на свинцовую подушку, которая уплотняется и приобретает рельеф матрицы, повторяя все контуры, объемы и рисунки. Точно такую же форму принимает и металл, зажатый между свинцовой прокладкой и матрицей.
Когда процесс тиснения окончен, свинцовую подушку убирают и аккуратно снимается слой металла – басма, она имеет более мягкие черты рисунка, чем у матрицы, как бы сглаженные. Чем толще будет слой листа, тем более сглаженным получится изображение, поэтому не рекомендуется использовать для басмы металл более 0,3 мм.
Басму, как технологию чеканки, используют для оковки изделий, таких как иконостасы, рамы, переплеты книг, ларцов, для создания портретных изображений.
Технология чеканки по металлу
Металлопластика
На первый взгляд, этот метод художественной обработки металла напоминает чеканку, но все же имеет ряд отличительных признаков:
Металлопластику выполняют на очень тонких металлах до 0,5 мм
- во-первых, используется более тонкие листы металла – фольга, толщиной не более 0,5 мм, а для чеканки используют в основном от 0,5 до 1,5 мм.
- во-вторых, использование скульптурных инструментов – стеков, для чеканки используются молотки;
- в-третьих, технология металлопластики напоминает лепку, плавные линии и движения, а чеканка более грубые деформации в результате силы удара.
Металлопластика была придумана еще в средневековье, в России изделия, выполненные по этой технологии, вошли в моду в начале XX века. Способ металлообработки стал настолько популярен, что его ввели в учебную программу для школьников. С помощью металлопластики изготавливались рамы, иконостасы, нательные крестики и прочие украшения.
Для начала работы необходимо отжечь металл, оловянные листы не требуют отжига, цинковые достаточно нагреть один раз, а латунь, медь и жесть иногда нужно нагревать несколько раз. После отжига металл медленно охлаждается. Предварительно подготавливают эскиз – нарисованный на прозрачной бумаге рисунок будущего изделия.
Затем этот эскиз прикладывают к листу металла и специальным инструментом обводят, надавливая, таким образом, отпечатывается рельеф на фольге. Данная процедура повторяется с обеих сторон листа до тех пор, пока не получится нужная форма. Для удобства под низ заготовки подкладывается резина или другой мягкий, но упругий материал.
Крашение древесины
Крашение древесины проводят для имитации цвета ценных пород древесины, усиления естественных декоративных качеств древесных материалов, устранения разнооттеночности деталей в изделии. Для поверхностного крашения древесины при прозрачной отделке применяют органические, синтетические красители, протравы, гуминовые красители и красящие составы. Наибольшее применение имеют водные растворы красителей с концентрацией 1—4%. Для приготовления красителей используют мягкую воду. Жесткую воду смягчают путем кипячения, введением 0,1 — 1,5% кальцинированной соды, аммиачной воды. Растворяюткраситель в горячей воде, вначале в небольшом количестве, а затем доливают необходимое количество.
Для имитации красного дерева применяют кислотные темно-красный, красновато-коричневый № 3; ЗВ красители; для имитации орехового дерева — светло-коричневый № 7, 16, 16В, 163, 17, орехово-коричневый № 12, темно-коричневый № 8Н и др. Применяются спирторастворимые красители коричневые № 33 и 34 — под ореховое дерево, красный № 32 — под красное дерево.
В качестве протрав используют хромпик калиевый и натриевый, дающие коричневую окраску; железный купорос — для окраски от серого до черного цвета; хлорную медь и медный купорос для окраски в желтовато-коричневые тона.
Гуминовые красители (вещества природного происхождения) имеют название бейц, ореховая морилка, хорошо растворяются в воде, окрашивают древесину в коричневый цвет.
При крашении вручную окрашиваемую поверхность обильно смачивают раствором красителя тампоном или поролоновой губкой, затем насухо протирают сухим тампоном вдоль волокон древесины. Тон окраски всей поверхности должен быть равномерным, без пятен, полос и потеков. Для сушки окрашенных деталей требуется 1,5—2 ч при температуре 18—23°С.
Гравировка
Плоскостная гравировка
Одним из основных способов, применяемых для художественной обработки различных металлических изделий, является гравировка. Она предполагает нанесение рельефа или линейного рисунка на заготовку с помощью резца. Гравировка может быть двух видов:
- плоскостная – двухмерная гравировка, предусматривающая обработку поверхности изделия;
- обронная – создает трехмерное изображение рельефа, скульптуры.
Наиболее распространенная плоскостная гравировка, ее назначением является завершающая стадия декорирования различных изделий. Результатом такой обработки будет создание контурного рисунка, узоров, тоновой композиции, надписей, шрифтовых работ.
Обронная гравировка с выборкой металла
Совершенствуя гравировочную технологию, в XVII веке уже использовали машины, для которых прототипом стали токарные станки по обработке дерева.
Очень интересная техника гравирования для чернения, рисунок прорезается более глубоко, а затем его чернят специальным веществом, в итоге получается оригинальное изображение, которое эффектно выделяется на изделие.
Обронная гравировка представляет собой создание объемного рельефа или скульптуры из металлического листа. Оно бывает выпуклое, рисунок получится возвышенным над фоном и углубленное, когда рисунок врезается внутрь заготовки и располагается ниже фона.
Механическое состаривание древесины
Этот способ обычно называют браширование или текстурирование древесины. Название пришло из английского языка, где слово «браш» означает «щётка».
Известно, что структура дерева имеет мягкие и твёрдые волокна. Если щёткой удалять мягкие волокна, то поверхность становится рельефной.
Механическим способом обрабатывают только породы деревьев, имеющих легко обрабатываемую структуру: орех, дуб, ель, сосна, лиственница. Не получается текстурирование у клёна, вишни, бука.
Обработку дерева выполняют двумя щётками:
- Латунная металлическая щётка — разрывает мягкие волокна. Они «распушатся» и торчат.
- Нейлоновая абразивная щётка — выравнивает поверхность. Абразивный материал находится в нейлоновых волосках щётки.
Подготовленную струганную заготовку обрабатывают болгаркой. На этом этапе браширования диском болгарки разрушают мягкие слои древесины.
Браширование болгаркой
Металлической щёткой, зажатой в патроне дрели, сглаживают острые углы и торчащие волокна, оставленные после болгарки.
Обработка металлической щёткой
Металлическую щётку меняют на абразивный вариант. Новой щёткой полируют поверхность, а вместе с тем выделяют структуру древесины.
Обработка нейлоновой абразивной щёткой
В любом случае антикварный вид заготовка приобретает только после покрытия лаком или маслом. В отличие от лака, масло проникает более глубоко в волокна и способно менять их цвет.
Хорошо визуально старит дерево тёмный оттенок масла. Его наносят широкой кисточкой вдоль волокон.
Покрытие тёмным маслом
Чтобы масло лучше впиталось в волокна, его втирают ветошью. Процедуру нанесения, высыхания и втирания масла повторяют несколько раз. Добиваются, чтобы у заготовки появился антикварный вид.
Втирание масла в волокна
Вдобавок для защиты промасленной поверхности от постороннего воздействия её покрывают слоем лака или краски. Хороший результат даёт покрытие глянцевым или матовым лаком на водной основе.
Покрытие глянцевым лаком
В результате лак затекает в неровности деревянной заготовки и получается гладкая поверхность антикварного вида.
Древесина после браширования
Пример браширования дерева взят на ютуб-канале FORUMHOUSE из ролика «Состаривание древесины».
Браширование древесины
Технология браширования
Травление
Одним из подвидов гравировки является травление. Его техника проста: металлическое изделие необходимо покрыть воском или смолой, затем по этому покрытию процарапывается рисунок, надпись или прочий декор. Далее, изделие помещается в раствор кислоты или щелочь, под действием которой процарапанные изображения протравливаются, а поверхность тускнеет.
Химическое травление нержавеющая сталь,природный цвет металла
Эта техника нашла широкое применение в XVI веке и наиболее часто использовалась для надписей на кубках. В современных условиях многие мастера стали ее активно использовать из-за оригинальности и необычности, когда необходимо сделать вещь в винтажном стиле, искусственно состарить ее.
Декоративная обработка металла
Для того чтобы придать металлу, отличную от оригинального цвета и тона, окраску используют различные способы:
Схема обработки для чернения металла
- чернение;
- матирование;
- оксидирование.
Чернение, наиболее часто используют для художественного декора серебряных, медных и золотых изделий. Для начала наносят гравюру, затем заполняют канавки чернью – сплавом свинца, серы или олова. Готовое изделие подвергают отжигу, излишки черни убираются, а поверхность вокруг рисунка полируется, чтобы создать контраст.
Матирование или создание фактуры поверхности металлических изделий – это создание отличного от полировки эффекта. Фактура поверхности изделия может быть мелкоштриховой, мелкоямочной или матовой. Эти эффекты достигаются с помощью использования различных техник:
- шлифовка;
- травление;
- обработка молотой пемзой;
- кварцевание.
Часто поверхность изделия после литья покрыта коркой, ее также можно зачистить и получить матовый эффект.
Оксидирование используют для серебра, его обрабатывают химическими веществами, иногда применяя электролитические способы. Технология проста: серебряное изделие погружают в раствор, чаще используют двухромовокислый калий, это электролит, подключают ток и под таким воздействием серебро меняет цвет.
Электрохимическое оксидирование стали в растворе щёлочи
Копчение (травление)
Копчение (или «травление») древесины не следует путать с обжигом. Копчение – это химическая обработка, придающая дереву уникальный дымчатый оттенок, в то время как обжиг – обработка термическая, которую применяют для восстановления древесной текстуры после морения. К обжигу чаще всего прибегают при работе с хвойной древесиной, в то время как копчение отлично подходит для древесины ценных пород, твёрдая структура которой коптится однородно и эффективно.
Копчение можно считать глубоким тонированием: специальный химический состав («протрава») проникает в структуру дерева и меняет его естественный оттенок. Такого эффекта невозможно добиться обычным окрашиванием, которое меняет цвет только наружного древесного слоя. Копчёная древесина меняет оттенок полностью, на всю толщину доски. Поэтому даже после циклевания пола эффект от копчения не исчезнет.
В названии паркетных изделий из копчёной древесины обычно присутствует слово Smoked.
В линейке паркетных изделий Amber Wood копчёная древесина используется
в некоторых видах массивной доски Нефритовой коллекции.
Декоративная обработка древесины – особое ремесло, с давней историей и традициями. Важно, что методы дополнительной обработки оставляют дерево натуральным и экологически чистым материалом, никак меняя его свойства, а лишь подчёркивая природные достоинства.
Способы украшения изделий из металла
Украшение изделий из драгоценных металлов также в некоторой степени сродни обработке, наиболее распространены филигрань и эмалирование.
В зависимости от замысла ажурный узор может напаиваться на металл, может приобрести рельефную форму
Филигрань достаточно древняя техника. Сам термин состоит из двух латинских коней – «филюм» – означает нить, а «гранум» – переводится как зерно. Филигрань – совокупность переплетенных между собой тонких нитей, украшенных горошинами. Эта техника впервые была использована еще в древнем Египте во втором тысячелетии до нашей эры.
С тех времен и по сегодняшний день филигрань является исключительно ручной работой. Различают множество техник, они названы в честь городов или местности, где получили широкое распространение. Но обобщенно их можно классифицировать следующим образом:
Развитие филигранного искусства, приостановленное монголо-татарским нашествием, вновь приходит к расцвету в XV-XVI вв
- напайная;
- ажурная;
- объемная.
Напайная филигрань – простейший способ украшения металлических изделий. Она представляет собой проволочный узор, с декоративными элементами, который припаивается к листу металла, он будет выступать как фон. Может использоваться и просечная (выпильная) филигрань, когда после спайки основание удаляют, выпиливая его.
Может быть эмалированная филигрань, когда после спайки узора с основанием пространство заливается эмалью. Ажурная техника представляет собой спайку элементов проволоки между собой, без использования фона, таким образом, изделие становится похожим на кружево.
Объемная филигрань представлена в таких изделиях, как вазы, кубки коробки, ларцы и прочее. Чтобы получить такой предмет сначала подготавливают элементы, которые затем соединяются между собой спайкой или крепятся к основанию.
Эмаль представляет собой вещество, получаемое в процессе расплавления стекла или иных неорганических материалов, которые имеют окисный состав. Эмаль наносят на металл в жидком состоянии и оставляют застывать.
Разнообразие цветовой гаммы и возможность рисовать на эмали делают эту технику востребованной и популярной вот уже многие века. Изделия с добавлением эмали встречаются наиболее часто в ювелирном искусстве, а также в предметах домашнего интерьера.
Отделка изделий из древесины (I часть)
Автор:
Созыкина Татьяна Николаевна
учитель технологии
п. Шолоховский
Ростовская область
МБОУ СОШ №8
Человечество давно научилось использовать природные материалы, наиболее доступным и красивым из которых является древесина.
Попав в руки истинного мастера, она обретает душу, оживает.
Из древесины люди делали все от замков до часов. Это связано с ее экологичностью, доступностью, прочностью, легкостью обработки и, при хорошей подготовке и отделке, высокой долговечностью.
Для предохранения изделий из дерева от воздействия внешних физических условий — температуры, влажности воздуха, солнечных лучей служит отделка.
Отделка — конечная, завершающая операция в процессе изготовления деревянных изделий. Кроме того, она должна уберечь материал от вредителей и придать предмету красивый внешний вид.
Прозрачная
Непрозрачная
Имитационная
Специальная
Каждое столярное изделие должно иметь внешнюю отделку, т е. поверхности его покрыты краской, лаком, политурой или другим отделочным материалом. Назначения внешней отделки:
1)придать изделию красивый вид;2)предохранить изделие от вредных влияний света, воздуха и влаги, от механических повреждений и этим повысить срок, его службы;3)обеспечить гигиеничность изделия.
Прозрачная отделка
заключается в нанесении на поверхность древесины бесцветных или окрашенных прозрачных отделочных материалов, которые оттеняют, проявляют и сохраняют натуральный цвет и текстуру древесины.
Непрозрачная отделка
полностью скрывает текстуру и цвет древесины, так как для нее применяют пигментированные, непрозрачные материалы.
Имитационная отделка
— фанерование шпоном, текстурной бумагой, листовым пластиком, напрессовывание отделочных пленок — улучшает декоративные свойства древесины обычных пород, придавая им вид ценных пород или других природных материалов.
Специальная отделка
— выполнение различных декоративных работ непосредственно на древесине — мозаика из дерева, инкрустация, выжигание, тиснение, резьба.
Для всех видов отделки поверхность древесины должна быть хорошо подготовлена. Плохо подготовленную поверхность качественно отделать нельзя.
Различают подготовку столярную и отделочную.
Столярная подготовка заключается в заделке сучков и других дефектов вставками на клею, окончательном выравнивании и зачистке поверхности. На отделываемой поверхности не должно оставаться грязных пятен, шероховатости, волнистости, царапин от шкурки, вырывов и других дефектов.
Столярная подготовка.
Древесину тщательно шлифуют. Для шлифования древесины применяют стеклянные и кремневые шкурки на бумаге и на ткани. Новые стеклянные шкурки перед шлифованием нужно обязательно потереть одну о другую рабочими поверхностями, чтобы несколько притупить слишком острые грани зерен. Если этого не делать, шкурки будут оставлять на шлифуемой поверхности много царапин.
Для шлифования под прозрачную отделку наилучшей считается кремневая шкурка.
Этапы отделочной подготовки.
Обессмоливание.
Для обессмоливания применяют смолорастворители. Большинство обессмоливающих средств огнеопасны или вредны для здоровья человека, поэтому чаще применяют раствор соды. Обессмоливающие растворы наносят травяной щеткой или хлопчатобумажным помазком.
Отбеливание
. Отбеливанию подвергают поверхность древесины с загрязнениями. Недостаток первых двух средств заключается в медленном их действии. Отбеливающие составы наносят травяной щеткой, хлопчатобумажным помазком или лопаточкой. Смывают их водой с мылом или содой.
Этапы отделочной подготовки.
Удаление ворса
. Для удаления ворса, т. е. концов перерезанных волокон, смачивают поверхность древесины водой комнатной температуры и затем дают ей просохнуть. Волокна при смачивании набухают, а при высыхании коробятся, поднимая кверху свои концы-усики. Эти усики и называются ворсом. Удаляют их шлифованием высохшей после увлажнения поверхности мелкозернистой притупленной шкуркой.
Заполнение пор
. Порозаполнение увеличивает плотность отделываемой поверхности, делает поверхность более гладкой и улучшает сцепление отделочной пленки с древесиной. В состав порозаполнителей для древесины входит пемзовая пудра, тальк, мел, воск, канифоль, синтетические смолы и другие материалы-наполнители. В настоящее время наша промышленность выпускает большое количество готовых порозаполнителей.
Но большинство лакокрасочных материалов выделяют пары растворителей, вредно действующие на человека. Это обязывает в отделочных работах строго соблюдать правила техники безопасности. Основные из этих правил требуют:
1)выполнять лакирование только в хорошо проветриваемом помещении;2)не держать лакокрасочные материалы открытыми;3)при выполнении операций, связанных с сильным выделением вредных паров, пользоваться респиратором;4)при выполнении операций, связанных с сильным загрязнением рук, пользоваться резиновыми перчатками;5)на рабочем месте не держать освободившуюся из-под лакокрасочных материалов посуду.
На рабочем месте всегда должны быть теплая вода, мыло и сухое чистое полотенце.
В целях безопасности следует также стараться заменять ручные процессы механизированными.
