Технология литья из бронзы и латуни

Эту страничку мы решили открыть для того, чтобы Вам стал несколько понятней производственный процесс художественного литья из бронзы и латуни. Нам часто приходиться отвечать на вопросы наших потенциальных Заказчиков о том, что изготовление того или иного изделия из бронзы сопряжены с достаточно трудоемким и длительным процессом. Особенно это касается таких изделий, которые изготавливаются с "нуля", т.е. эксклюзивное исполнение по идее, а в лучшем случае по предварительному эскизу Заказчика.

Литейное дело - одно из самых древних в мире ремесел. На заре литейного производства модель изготавливали из воска, а формы для литья были глиняными. В более поздний период, примерно в XII веке, появились более совершенные двухсторонние формы. С их помощью изготовлялись самые разные изделия: домашняя утварь, оружие, украшения. В XV веке для литья научились использовать чугун. Со второй половины XIX века распространилась сталь, и литейное производство значительно усложнилось. Но вернемся к технологии литья и изготовления изделий из бронзы и латуни на нашей Фирме.

После того как Заказчик пришел к окончательному решению, как он хочет видеть свою идею, воплощенную в бронзе, начинается работа наших дизайнеров и художников над эскизом будущей модели изделия
Окончательный вид эскиз приобретает в виде рабочего чертежа, по которому уже и изготавливается сама модель. Модель отливки используется для создания отпечатка в литейной форме: она задает требуемые контуры изделия.

В ручном литье (что преимущественно и присутствует в нашей мастерской) чаще применяются разъемные и неразъемные гипсовые, пластиковые, деревянные модели.

Для изготовления наиболее сложных штучных изделий, используются деревянные модели (бук, ольха, липа, сосна) или модели из слоновой кости многократного применения.

Модель отливки должна иметь достаточно гладкую и ровную поверхность. Для этого ее покрывают двумя слоями модельного лака вслед за грунтовкой и шпаклевкой.

По своей конструкции модели отливки делятся на три вида.
Неразъемные. Модели этого вида очень часто применяют в ручном литье. Неразъемные модели извлекают из формы, не разделяя на части. При формовке модели этого вида оставляют четкий отпечаток наружного контура будущего изделия.
Разъемные. Модели этого вида состоят из нескольких частей, которые легко отделяются друг от друга по сложной поверхности или по плоскости.
Специальные. Модели этого вида представляют собой формовочные шаблоны или скелетные модели и используются для формовки сложных изделий из бронзы, латуни.

Формовка

После того, как закончена работа над моделью, и она утверждена у Заказчика, происходит следующий этап - изготовление литейной формы, при помощи модели изделия и различных инструментов и приспособлений, а так же песчаной (формовочной) смеси. Процесс изготовления литейной формы (формовка) - наиболее трудоемкий и продолжительный.
В литейную форму заливают расплавленный металл, который заполняет полость, остывает в ней и формирует отливку, своими очертаниями повторяющую форму модели
Для отливки изделия используются такие сплавы как бронза, латунь и др.
Литейные формы подразделяются на разовые и многоразовые. Основная составляющая формовочных смесей при изготовлении разовых форм - кварцевый песок; в качестве связующей добавки используют глину. После того как отливка готова, разовую форму разрушают.

Литейная форма составляется из двух полуформ - опок. Они служат для удержания формовочной смеси при ее уплотнении. Как правило, опоки заполняют смесью из органических и неорганических материалов. При ручном способе формовки используют небольшие по массе и размерам опоки.

Заливка формы

По окончании процесса формовки изделия, начинается подготовка приготовления расплава для заливки формы. Металл расплавляют в плавильной печи одной из разновидностей: вагранка, пламенная, тигельная, дуговая и др.

При художественном литье крайне редко используются металлы в чистом виде. Литейные сплавы бывают черными (из чугуна и стали) и цветными (из соединения в определенных пропорциях магния, цинка, свинца, алюминия, олова, меди и других металлов). Самые распространенные в литейном деле сплавы - серый литейный чугун и различные медные сплавы. Наиболее известные медные сплавы - латунь и бронза, которые в большинстве случаев и используется в мастерской нашей Фирмы для изготовления изделий.

Латунь представляет собой сплав цинка и меди, иногда - некоторых других элементов. Латунь имеет достаточно плотную структуру и обыкновенно используется для изготовления отливок со сложной поверхностью.

Бронза представляет собой сплав, в который входят олово, алюминий, марганец, или свинец. В свою очередь, бронзы подразделяются на безоловянные и более распространенные оловянные.

По готовности металла в печи производится заливка литейной формы. Это самая короткая операция в литейном деле, однако, она играет основную роль в процессе отливки, т.к. при заливке возможны разнообразные виды брака - пригар, спаи, недоливы, шлаковые раковины и т.д. Для выполнения этой операции используются ковши самой разнообразной формы. В мастерской нашей Фирмы используются ручными ковшами - ложками.

Следующая технологическая операция после отливки - выбивка. Она заключается в том, что после достаточного охлаждения отливки форму разрушают. Технология нашей выбивки проходит вручную с использованием клещей и молотка После выбивки отливка имеет на своей поверхности прибыли, литники, выпоры (спец. термины), кроме того, могут образовываться заливы. Дальше происходит процесс удаления прибылей, литников, выпоров, заливов, который носит название обрубки. По окончании обрубки отливки очищают от формовочной смеси, пригоревшей к их поверхности. Это делают вручную с использованием металлических щеток. Ажурные изделия очищают круглыми механическими проволочными щетками. При необходимости более качественного изготовления изделия применяется чеканка. Поверхность модели уже имеет рисунок, однако каким бы четким он ни был, нельзя получить идеального качества рисунка на отливке (для этих целей используется метод литья по выплавляемым моделям). Поэтому и производится чеканка поверхности изделия. В ходе художественной обработки изделия эта операция может считаться наиболее сложной и трудоемкой.
После окончательной доводки, изделие можно, по желанию Заказчика, покрыть золотом, серебром, никелем, патиной и т.д.

Сборка отливок

На заключительном этапе происходит сборка отливок, т.е. соединение в одно целое частей изделия (если, соответственно, изделие составное). Отливки монтируются так, чтобы знак на одной части отливки и соответствующее ему гнездо полностью совпали. Процесс художественного литья из бронзы и латуни завершен. Изделие готово к приему Заказчика и долгие годы будет радовать своим видом не одно поколение.

В заключении нам еще раз хотелось бы сказать о том, что эта статья не преследует рассмотрение глубоких технологических процессов и тонкостей художественного литья. Мы лишь в сжатой форме попытались описать тот процесс производства, который происходит в мастерских нашей Фирмы.

И если Вам стало понятно, что этот процесс достаточно сложный, трудоемкий и занимает определенный срок по времени, то со своей задачей мы справились. И если Вы решились заказать какое-то оригинальное изделие по Вашей идее или эскизу, учитывайте, пожалуйста, временной фактор его изготовления. И тогда мы выполним неповторимое и единственное Ваше художественное изделие из бронзы или латуни.