Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра технологии организации пищевых производств

Реферат

на тему: Изготовление ювелирных изделий, влияние способа изготовления на потребительские свойства. Отделка и художественная обработка ювелирных изделий

Выполнил: Зуев Е.С.

Группа: ЭМ-713

Проверил: Мартынюк О.В.

Новосибирск 2011 г.

Содержание

1. Изготовление ювелирных изделий, влияние способа изготовления на потребительские свойства

2. Отделка и художественная обработка ювелирных изделий

Список литературы

1. Изготовление ювелирных изделий, влияние способа изготовления на потребительские свойства

1.1 Основные материалы для изготовления ювелирных изделий

К ювелирным товарам (от голл. juweell - драгоценный камень) относят изделия изготовляемые из драгоценных металлов и камней, а также из некоторых других материалов высокохудожественной обработки.

Материалы являются одним из факторов, влияющих на формирование потребительских свойств (функциональных, эргономических, гигиенических, а главное - эстетических) и качества ювелирных товаров.

Основными материалами для изготовления ювелирных товаров являются благородные и цветные металлы и их сплавы, драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни, янтарь, перламутр, синтетические камни, а также стекло, эмаль, кость, рог, папье-маше и пластические массы.

Благородные (драгоценные) металлы и их сплавы.

Благородные металлы отличаются особой химической стойкостью, тягучестью и красивым внешним видом. Они имеют плотную кристаллическую решетку, обладают хорошим блеском, высокой плотностью, устойчивостью к атмосферным влияниям, а также пластичностью и сплавляемостью с другими металлами. Все это значительно «усиливает» эстетические свойства ювелирных товаров.

Для изготовления изделий в чистом виде эти металлы не применяют, так как они сравнительно мягки и обладают малой механической прочностью. Поэтому используют сплавы благородных металлов с другими металлами. По сравнению с чистым металлом сплавы обладают лучшими механическими свойствами, более низкой температурой плавления и определенным оттенком.

Металлы, входящие в состав таких сплавов, называют лигатурными. Состав сплавов строго регламентируется государственными стандартами и называется лигатурой.

К благородным металлам относят золото, серебро, платину, а также металлы платиновой группы (палладий, родий, рутений, иридий и осмий).

Золото.

В земной коре оно находится в самородном состоянии (в виде отдельных мельчайших вкраплений или блесток и прожилок). Самородки золота по 10-20 г и более встречаются значительно редко. Самородное золото содержит различные примеси - серебро, медь, железо и др. элементы. В чистом виде золото обладает приятным ярко-желтым цветом. Это тяжелый, блестящий, мягкий металл с плотностью 19,3 г/см3, твердость по шкале Мооса 2,5, температура плавления химически чистого золота - 1063 С0.

При изготовлении ювелирных изделий применяют сплавы с определенным количеством золота и лигатуры, что значительно повышает твердость и прочность сплава. В зависимости от состава сплава меняются оттенки и цвет золота.

Количество чистого золота в сплаве называют пробой. Существует несколько систем проб.

В 1927 году в СССР была принята метрическая проба, т.е. количество химически чистого золота в 1000 весовых единиц лигатурного сплава. Наиболее распространенным сплавом золота является сплав 583-й пробы. Это значит, что в каждой 1000 весовых частей сплава содержатся 583 весовые части химически чистого золота и 417 весовых частей других металлов (серебра и меди).

В России ювелирные изделия изготавливают преимущественно из тройного сплава, состоящего из золота, серебра и меди.

В Российской Федерации проба является государственным клеймом, гарантирующим полноценность ювелирного изделия. Подделка клейма карается законом.

Из золота в России изготавливают ювелирные изделия более 2000 наименований.

Серебро.

В самородном виде встречается редко. В основном его добывают из свинцово-цинковых и медных руд путем их обогащения и специальной обработки.

Серебро - красивый блестящий, белый, мягкий, тягучий металл, стойкий к окислению, обладающий исключительной отражательной способностью. Оно значительно легче золота: плотность 10,5 г/см3, температура плавления - 960,5 С0, твердость по шкале Мооса - 2,7.

В производстве ювелирных изделий применяют главным образом серебряно-медный сплав, содержащий чаще всего 87,5% серебра и 12,5% меди.

В России выпускают серебряные изделия преимущественно 875-й пробы. Изготавливают также изделия из серебра 916-й пробы, покрываемого эмалью. Кроме того, встречаются изделия из серебра 800-й и 750-й проб. Изделия из низкопробных сплавов относительно быстро покрываются темным налетом в результате воздействия содержащегося в воздухе сероводорода. Столовое серебро также быстро темнеет под воздействием содержащихся в пище кислот.

Сейчас в России из сплавов серебра изготавливают ювелирные изделия свыше 1500 наименований.

Платина.

В самородном состоянии платина встречается главным образом в виде мелких блесток в глубинных горных породах.

Платина - серебристо-белый, тяжелый, тугоплавкий металл плотностью 21,4 г/см3, твердость по шкале Мооса - 4,3, температура плавления - 1773,5 С0. Это очень стойкий металл, не окисляющийся при самых высоких температурах.

Сплавы платины многочисленны - с иридием, родием, палладием, серебром, медью некоторыми другими металлами. В производстве ювелирных изделий используют сплав платины 950-й пробы, содержащей 95% платины и 5% иридия. Сплавы платины применяют в основном для изготовления оправ для колец, серег, брошей и других изделий при креплении бриллиантов, жемчуга и светлоокрашенных камней. Такая оправа способствует усилению блеска и игры закрепленных в ней камней.

Металлы платиновой группы. Обычно они встречаются при добыче платины, тесно связаны с ней и близки между собой по свойствам. К ним относят палладий, родий, рутений, иридий и осмий.

Палладий - металл серебристо-белого цвета, по внешнему виду напоминает платину. Плотность палладия - 12,16 г/см3, твердость по шкале Мооса - 4,8, температура плавления - 1554,5 С0 палладий обладает хорошей ковкостью и тягучестью, но менее стоек, чем платина.

В ювелирном деле палладий используют в сплаве с другими металлами. Для изготовления ювелирных изделий обычно используют сплав палладия 850-й пробы, содержащий 85% палладия, 13% серебра и 2% никеля. Широкого применения в производстве ювелирных изделий в наше стране не имеет. Сплавы палладия раньше использовали для изготовления колец, брошей, браслетов для часов.

Родий - металл бледно-голубого цвета, по внешнему виду напоминающий алюминий. Плотность родия - 12,4 г/см3 твердость по шкале Мооса - 5,5-6, температура плавления - 1966 С0.Химически стоек. Применяется для покрытия тончайшим слоем серебряных изделий для защиты их от потускнения, а также изделий и отдельных деталей из сплава белого золота для сохранения блеска.

Рутений - металл серебристо-белого цвета, получаемый в процессе переработки и очистки сырой платины. По внешнему виду сходен с платиной. Плотность рутения - 12,26 г/см3 твердость по шкале Мооса - 6,5, температура плавления - 2450 С0. Ввиду хрупкости рутений не применяется в ювелирной промышленности и лишь в незначительных количествах используется в ювелирном деле в сплавах с платиной.

Иридий встречается в платиновых рудах, получается в процессе переработки и очистки сырой платины. Это хрупкий металл серебристо-серого цвета, химически очень стоек (не растворяется в кислотах и даже в «царской водке»), очень тяжелый и твердый. Плотность иридия - 22,42 г/см3, твердость по шкале Мооса - 6,5, температура плавления - 2454 С0. В ювелирном деле применяют платиново-иридиевый сплав, содержащий 5-10% иридия.

Осмий встречается в платиновых рудах в виде сплавов с иридием. Это твердый, тугоплавкий, химически стойкий металл оловянно-белого цвета с серо-голубым оттенком, самый тяжелый среди металлов платиновой группы. Плотность осмия - 22,48 г/см3, твердость по шкале Мооса - 7, температура плавления - 2500 С0. Сплавы осмия редко применяют для изготовления ювелирных товаров.

Цветные металлы и их сплавы.

К цветным металлам относят медь, цинк, никель, олово, свинец, кадмий, хром и алюминий.

В ювелирном деле цветные металлы применяют в виде сплавов, напоминающих по внешнему виду драгоценные металлы. Основными компонентами сплавов являются медь, цинк и никель.

Медь - мягкий, тягучий и ковкий материал красноватого цвета, который легко плющится в тонкие листы и вытягивается в проволоку. Плотность - 8,93 г/см3, твердость по шкале Мооса - 3, температура плавления - 1083 С0. Во влажном воздухе в присутствии углекислоты медь быстро окисляется. Добывают медь главным образом из руд, но она встречается и в самородках. Медь применяют как лигатурный материал в сплавах с золотом.

Цинк - легкоплавкий, хрупкий материал синевато-белого цвета. Плотность цинка - 7,14 г/см3, температура плавления - 419,4 С0. Во влажном воздухе цинк окисляется, покрываясь защитным слоем окиси. Его используют в качестве лигатурного металла во многих сплавах, в том числе в серебряных и в сплавах с медью. Добавление цинка в сплавы делает их более светлыми и снижает температуру плавления.

Никель - твердый, тугоплавкий, не изменяющийся на воздухе металл серебристо-белого цвета, с сильным блеском. Плотность - 8,9 г/см3, твердость по шкале Мооса - 5, температура плавления - 1445 С0. Никель широко используют для покрытия изделий из других металлов в целях защиты от коррозии.

Олово - легкоплавкий, ковкий. металл серебристо-белого цвета. Плотность олова - 7,2 г/см3, температура плавления - 231,9 С0. В чистом виде олово широко применяют для пайки, покрытия других металлов и изделий из них в целях защиты от коррозии, а также используют в различных сплавах.

Алюминий - легкий, пластичный, мягкий металл серебристо-белого цвета, который хорошо прокатывается, куется и штампуется. Основным сырьем для получения являются бокситы. Плотность алюминия - 2,7 г/см3, температура плавления - 659,8 С0. Алюминий хорошо сохраняется на воздухе, покрываясь тонкой пленкой окисла, которая предохраняет его от дальнейшего окисления.

Алюминий широко используют при производстве различных украшений (броши, браслеты, цепочки и др.) и предметов быта.

Хром - наиболее твердый цветной металл серебристого цвета. Плотность рома - 6,9-7,1 г/см3, температура плавления - 1800 С0. Хром имеет хорошую сопротивляемость к механическому износу. Он является одним из важнейших легирующих металлов. Используют его также для покрытия тонким слоем (хромирование) металлических ювелирных изделий в целях повышения износостойкости, сопротивления коррозии, получения стойкой отражательной поверхности, придания красивого внешнего вида.

Кадмий - мягкий, тягучий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Плотность кадмия - 8,6 г/см3, температура плавления - 321 С0. Применяется для изготовления золотых и серебряных сплавов, а также для покрытия поверхности металлических поверхностей в целях предотвращения коррозии.

Сплавы цветных металлов.

Для изготовления недорогих личных украшений, предметов сервировки стола и других изделий используют сплавы цветных металлов, по внешнему виду напоминающие золото и серебро.

Латунь - сплав меди с цинком (40-50%), иногда с добавкой небольшого количества других металлов. Плотность латуни - 8,2-8,8 г/см3. Латунь имеет красивый желтый цвет, сходный с цветом золота. Ее широко применяют для изготовления многих видов ювелирной галантереи, предметов туалета и др.

Томпак - сплав меди с цинком (10-12%). Применяют для изготовления ювелирной галантереи, стопок и других бытовых предметов.

Мельхиор - сплав, содержащий 80% меди и 20% никеля, серебристого цвета, с плотностью 8,9 г/см3. Он легко обрабатывается, обладает высокой тягучестью, высокопластичен, устойчив против коррозии. Применяют мельхиор для изготовления столовых и чайных приборов, посуды, портсигаров и других предметов обихода. Обычно изделия из мельхиора покрывают слоем серебра (до 24 мкм), который придает им устойчивость против коррозии и красивый внешний вид.

Нейзильбер - сплав серебристого цвета, содержащий 65% меди, 15% никеля и 20% цинка. Он отличается высокой стойкостью против коррозии и хорошими механическими свойствами. Плотность - 8,45 г/см33 температура плавления - 1050 С0. Применяется для изготовления столовой посуды, приборов и других изделий. Изделия из нейзильбера внешне напоминают серебряные.

Камни драгоценные, полудрагоценные и поделочные.

Основные месторождения драгоценных, полудрагоценных и поделочных камней в России находятся в Якутии (алмазы), на Урале (значительные месторождения ограночных камней - аметисты, аквамарины, изумруды, хризолиты и др.), Алтае (яшма), в Забайкалье (аметист, турмалин, сердолик). Имеются месторождения камней также в Украине, в Закавказье и других районах.

Существует несколько классификаций ювелирных камней. В торговле и промышленности ювелирные камни классифицируют по их относительной ценности на драгоценные, полудрагоценные и поделочные. Драгоценные и полудрагоценные камни обычно прозрачны и называются самоцветами, поделочные - непрозрачны или слабопросвечвающиеся цветные минералы, пригодные только для шлифовки.

Драгоценные камни (алмаз, рубин, изумруд, сапфир) редко встречаются в природе; как правило их вставляют в ограненном виде в дорогие изделия из золота; к драгоценным камням также относят жемчуг. Полудрагоценные камни (аквамарин, александрит, турмалин, гранат, аметист, опал, бирюза, топаз, янтарь и др.) распространены чаще, оправляют их обычно золотом, серебром и мельхиором, а также используют в камнерезных изделиях. К поделочным камням относят агат, лазурит, нефрит, оникс, яшму, малахит и др.

Ценность ювелирных камней определяется их свойствами: твердостью, спайностью, плотностью, цветом, прозрачностью, блеском, химической стойкостью.

Многие свойства ювелирных камней обусловлены условиями образования этих минералов и их внутренним строением, т.е. структурой. Существует два типа строения веществ: кристаллическое и аморфное. Структура ювелирных камней в основном кристаллическая, поэтому по составу они однородны, но физические свойства их неравнозначны во всех направлениях, т.е. характеризуются анизотропией.

Первое место в ряду драгоценных камней по стоимости занимает алмаз. Он сочетает исключительную твердость, высокое светопреломление, сильную дисперсию и яркий блеск. Наибольшее сверкание, игру цвета имеют алмазы с бриллиантовой огранкой (от франц. «брилле» - блестеть). Поэтому такие алмазы называют бриллиантами. При классической бриллиантовой огранке (Огранка - сочетание различных форм и размеров граней, нанесенных на поверхность камня) на поверхность алмаза наносят 57 граней, форма алмаза получается круглой. Кроме классической существуют также другие типы бриллиантовой огранки, отличающиеся числом граней и формой: шестиугольная (антверпенская роза), четырехугольная квадратная (каре), четырехугольная прямоугольная с двумя венцами из четырех вытянутых граней («багет»), восьмиугольная («изумруд»), грушевидная («груша»), эллипсовидная («маркиз») и др.

Из всех драгоценных камней алмаз имеет наиболее простой химический состав и представляет собой кристаллический углерод. В нем часто имеются примеси (главным образом окись железа), которые придают алмазу желтоватый оттенок и снижают его ценность. Бриллианты по массе условно делят на мелкие (до 0,29 карата) и крупные (от 0,30 карата).

Мелкие бриллианты в зависимости от прозрачности, количества, характера и местонахождения имеющихся в них дефектов делят на 8 групп (крупные - на 11 групп). Дефектами в бриллиантах могут быть точки, полоски, трещинки, пузырьки, микрошвы, включения графита.

Рубин и сапфир являются разновидностью корунда. Разнообразие и красота окраски корундов, их высокая твердость (9 по шкале Мооса) превращают минералы этого вида в драгоценные камни, идеальные во всех отношениях.

Наиболее ценными считаются рубины, окрашенные окисью хрома в красный цвет. Особенно ценятся рубины цвета «голубиной крови» (красного цвета со слегка лиловатым оттенком).

Сапфирами называют разновидности корунда, чаще синего цвета. Зеленые, розовые, черные и другие оттенки сапфиров называют фантазийными.

Самой распространенной формой огранки рубинов и сапфиров является ступенчатая, реже круглая.

Изумруд - это разновидность берилла зеленого цвета. Наибольшую ценность представляют изумруды густо-зеленого цвета, не содержащие включений и трещин. Изумруды обычно подвергают ступенчатой (изумрудной) огранке, реже шлифуют формой кабошон. Изумруд в отличие от других зеленых камней сохраняет окраску при искусственном освещении.

Жемчуг представляет собой органические отложения различных моллюсков в раковинах. Он характеризуется небольшой твердостью (2,5-4 по шкале Мооса), а следовательно, недолговечен и требует осторожного обращения. Он подвержен воздействию кислот и даже естественных выделений человеческой кожи, поэтому не следует мыть руки, не сняв предварительно кольцо с жемчужиной, так как жемчуг может загрязниться и восстановить его первоначальный вид почти невозможно. Вместе с тем красота жемчуга неоспорима. Жемчужины, в отличие от камней, не подвергают огранке. Жемчуг бывает округлой, овальной и грушеобразной формы; розового, желтого, серого, красноватого, фиолетового и черных цветов.

Ассортимент полудрагоценных камней очень велик. Они имеют разнообразную огранку, форма которой определяется их назначением.

Аквамарин - это голубой берилл различных оттенков, твердостью 7,5-8.

Александрит является наиболее ценной разновидностью хризоберилла, который некогда пользовался огромной популярностью вследствие получаемого эффекта «кошачьего глаза». Это редкий голубовато-зеленый камень (при искусственном освещении фиолетово-малинового цвета), твердостью 8,5.

Турмалин превосходит большинство ювелирных камней по разнообразию окрасок. Наибольшее применение имеют турмалины розово-красного или розового цвета. Кристаллы турмалина редко бывают однородно окрашенными; обычно отдельные части кристаллов имеют различную, часто контрастную окраску. Твердость турмалина - 7,0-7,5.

Гранат представляет собой группу минералов сложного химического состава. В ювелирном деле широко используют огненно-красные, малиновые, сизо-красные и изумрудно зеленые разновидности гранатов. Особенно высоко ценятся гранаты, близкие по окраске к ярко-красному рубину. Твердость граната - 7,0-7,5.

Аметист является разновидностью кварца фиолетового цвета различных оттенков. Особенно ценятся аметисты густо-фиолетового цвета. Аметисты, за исключением уральского, при искусственном освещении приобретают сероватый оттенок. Твердость аметиста - 7.

Опал - это хрупкий, легко царапающийся прозрачный камень аморфной структуры, состоящий из кренозема, твердостью 6-6,5. Опал характеризуется ирризирующими свойствами, что проявляется в своеобразной игре цветов этого минерала при рассмотрении его в определенном ракурсе. Выделяются несколько разновидностей опала: белый, черный, огненный.

Бирюза является непрозрачным минералом группы фосфатов небесно-голубого цвета. Твердость бирюзы - 6. Химически бирюза неустойчива: она легко впитывает пары, поглощает влагу, поэтому перед мытьем рук всегда следует снимать кольца с бирюзой, чтобы уберечь ее от загрязнения и действия воды.

Топаз - это фторсиликат алюминия. Топазы бывают бесцветными, желтыми разных оттенков, голубыми. Они характеризуются высокой твердостью - 8. Топазы имеют стеклянный блеск и часто исключительно чисты, отлично полируются, приобретая ослепительный блеск. Для топазов характерна совершенная спайность, по этой причине их следует носить с особой осторожностью.

Янтарь представляет собой ископаемую смолу. Цвет янтаря желтый - от светлых до коричневых оттенков. Янтарь гораздо мягче многих ювелирных камней: его твердость всего около 2,5. Янтарь хрупок.

Поделочные камни подразделяют на твердые (твердость 5,5-7) - родонит, яшма, агат, лазурит, нефрит; средней твердости (3,0-4,0) - малахит, мрамор; мягкие - гипс, селенит.

Среди синтетических аналогов драгоценных камней особое место занимает рубин. Это первый кристалл, который начали искусственно выращивать в промышленных масштабах свыше 80 лет назад. В ювелирных изделиях используют преимущественно синтетические корунды красного (рубины) и синего (сапфиры) цветов, которые, как природные, могут быть звездчатыми, с эффектом астеризма.

В настоящее время в ювелирной промышленности используются кроме синтетических корундов следующие виды синтетических камней: изумруды, аметисты, опалы, бирюза, иттрий (разновидности гранатов бесцветные и окрашенные), фианиты. Перспективными также являются полученные в 70-х гг. Ограночные синтетические камни: александрит, лазурит, турмалин, благородный жадеит, малахит и др.

1.2. Особенности производства ювелирных изделий

Производство является одним из важнейших факторов, влияющих на формирование потребительских свойств и качество ювелирных изделий.

Одна из особенностей производства ювелирных изделий состоит в том, что при их изготовлении мастер-ювелир стремится максимально выявить и показать своеобразную красоту и декоративные свойства используемых материалов. Так, золото значительно проигрывает в толстых массивных деталях и, наоборот, красиво выглядит в тонких ажурных работах. Изделия из серебра обычно оксидируют, чтобы подчеркнуть рисунок и придать красоту закрепленному в оправе камню. Большое значение имеет сочетание оправы с камнем. Аметист и жемчуг, например, хорошо сочетаются с золотой оправой, а для бирюзы лучше серебряная оксидированная оправа. Бриллиант выигрывает в оправе из белого золота и платины.

По способу производства ювелирные изделия бывают индивидуального и массового (серийного) производства.

При индивидуальном изготовлении мастер-ювелир выполняет все работы от начала до конца вручную, используя оборудование только для получения первоначальной заготовки или необходимого профиля металла. Этот способ применяется при создании отдельных образцов или дорогостоящих ювелирных изделий со сложной и тонкой художественной отделкой, а также при использовании нестандартных по размерам и формам драгоценных и полудрагоценных камней.

При массовом изготовлении изделия создаются механической обработкой и точным литьем по выплавляемым моделям. Лучшие ювелирные изделия изготавливают малыми сериями.

Основными процессами производства ювелирных изделий являются следующие: заготовка материалов, создание форм изделий, филигранные и отделочные работы, декорирование и закрепление камней.

Заготовка материалов.

Заготовку материалов осуществляют путем составления лигатуры и ее плавки, вальцовки, волочения, ковки и резания.

Плавку драгоценных металлов производят в графитовых тиглях в электропечах (более совершенный способ), а также в газовых, нефтяных и коксовых печах. Сначала плавят тугоплавкие металлы, затем вводят легкоплавкие. Для получения соответствующих заготовок (в виде полос или проволоки) расплавленный металл разливают в подогретые стальные или чугунные изложницы.

Вальцовку производят на специальном стане, при этом получают листы, полосы или прутки металла желаемой толщины и формы. Полученные в результате вальцовки полосы или листы металла размечают и раскраивают на заготовки нужных размеров для использования в последующих операциях по изготовлению изделий.

Волочение производят путем протягивания слитка круглого сечения до определенного размера через проволочные вальцы. Затем полученную проволоку протягивают через отверстия волочильных досок до желаемого диаметра.

Ковка - это изменение поперечного сечения заготовки в горячем или холодном состоянии без снятия стружки.

Создание форм изделий.

Формы изделий создают путем штамповки, сборки деталей и пайки, литьем по выплавляемым моделям.

Штамповка на прессах деталей или целых изделий - это один из основных процессов. Для штамповки применяют стальные штампы, состоящие из двух рабочих частей (нижняя часть называется матрицей, верхняя - пуансоном).

Пайку производят специальными припоями, которые состоят из сплавов металлов, соответствующих пробе изготовляемых изделий, но менее термостойкими. Припой по цвету не должен отличаться от цвета изделия.

Литье по выплавляемым моделям является наиболее прогрессивным способом изготовления тонкостенных и сложных по конфигурации изделий. Характерной особенностью является использование специальных пресс-форм, вспомогательных материалов и принудительное заполнение литейной полости форм жидким металлом под действием центробежных сил или вакуумного всасывания. Этот метод дает возможность значительно расширить ассортимент, увеличить выпуск изделий и повысить их качество.

После сборки и пайки изделия подвергают дальнейшей обработке - опиловки, очистке, шлифовке, полировке, при необходимости отжигу и др.

Отделочные операции.

К отделочным операциям относят операции, связанные с обработкой поверхности изделий: галтовку, пескоструйную обработку, крацовку, шлифовку и полировку.

Галтовка - это очистка поверхности изделий путем вращения их в барабанах, загруженных стальными шариками, кожаными обрезками, песком и другими абразивными материалами.

Пескоструйную обработку ведут сухим песком, который под давлением из сопла направляют на изделие. В результате такой обработки изделия приобретают шероховатую поверхность.

Крацовку производят круглыми щетками из тонкой латунной или стальной проволоки на вращательном станке, чтобы придать изделию необходимую матированную поверхность.

Шлифовку изделий применяют для создания ровной поверхности с помощью вращающихся шлифовальных войлочных, фетровых или бязевых кругов и порошков - пемзы, наждака.

Полировка придает изделиям глянец и зеркальный блеск. Вручную изделия полируют гладилами из стали и гематида (минерал - окись железа). Изделия, имеющие форму тел вращения, полируют на полировальных станках с помощью кругов из хлопчатобумажной ткани с применением порошков - крокуса, трепела. Широко применяют электролитическое полирование и отделку поверхности золотых и серебряных изделий алмазными резцами.

Декорирование.

Ювелирные изделия декорируют различными способами - золочением и серебрением, оксидированием, анодированием, гравировкой, чернением, нанесением художественной эмали, инкрустированием, чеканкой.

1.3. Классификация и ассортимент ювелирных товаров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Отделка и художественная обработка ювелирных изделий

Отделка и художественная обработка ювелирных изделий проводятся для того, чтобы повысить художественную ценность и износостойкость изделий, антикоррозионную стойкость их поверхностей и придать изделиям соответствующий товарный вид. Отделочные процессы можно классифицировать по трем видам: механическая отделка -- полирование, чеканка, гравирование; декоративно-защитные покрытия -- эмалирование и чернение; химическая обработка -- оксидирование и гальванизация.

Полирование

Сущность процесса полирования заключается в удалении с поверхности металла микронеровностей, чем достигается высокий класс чистоты и зеркальность поверхности. Полирование -- один из отделочных процессов обработки изделий. Ювелирные изделия могут подвергаться полированию перед оксидированием -- покрытием слоем другого металла. Если изделия после сборки нельзя отполировать целиком, некоторые детали их полируют в процессе монтировки. В основном применяются два вида полирования ювелирных изделии: механические и электрохимическое. Механическим называют поштучное полирование изделий с абразивом и без него. Массовые же способы полирования -- в барабанах и контейнерах, несмотря на то, что фактически тоже механические, называются галтовкой и виброобработкой.

Электрохимическое полирование -- это анодное травление изделий в среде электролитов под действием электрического тока, т. е. процесс, обратный золочению и серебрению.

Механическое полирование. Механическое абразивное полирование проводят на полировальных станках с помощью эластичных кругов и щеток с абразивными пастами, а безабразивное -- вручную специальными полировками. Для абразивного полирования ювелирных изделий применяют двухшпиндельные станки, оснащенные насадками для крепления полировального инструмента и вытяжными устройствами со сборниками отходов для последующего извлечения драгоценных металлов.

Инструментом для механического полирования служат эластичные круги, щетки и полировники (рис. 124). Они должны хорошо удерживать на поверхности абразивные пасты и быть стойкими в эксплуатации. Назначение полировального инструмента зависит от материала, из которого он сделан, и его формы.

Фетровые круги (фильцы) -- применяют для первоначального полирования гладких, ровных и выпуклых поверхностей. Это высококачественный полировальный инструмент, очень стойкий в эксплуатации, его твердость зависит от грубости материала. Размер кругов определяется их внешним диаметром. Фетровый круг благодаря имеющемуся в центре отверстию наворачивается на конусно-винтовую насадку шпинделя полировального станка.

Волосяные круги (дисковые щетки) -- служат для полирования ювелирных изделий сложной конструкции с ажурной и рельефной поверхностью. Дисковая щетка имеет деревянную основу -- опорный деревянный диск, на котором по всей окружности укреплены торчащие волосяные кисти. Эластичность щетки определяется жесткостью и длиной волоса. Увеличить жесткость щетки можно, укоротив длину волосяного покрова. Крепятся волосяные круги на полировальном станке так же, как и фетровые.

Матерчатые круги служат для окончательного полирования (наведения блеска). Представляют собой сделанные из материала диски, собранные в пакеты. В качестве материала могут использоваться: бязь, миткаль, полотно, фланель. Собранные в пакет диски закрепляют между деревянными щечками с осевым, отверстием. При сборке пакета целесообразно использовать несколько прокладок из дисков меньшего диаметра, это улучшает вентиляцию круга и увеличивает срок его службы.

Нитяные круги (пушок) -- применяются, так же как и матерчатые, для наведения глянца на поверхности изделия. По конструкции напоминают волосяные, разница в том, что вместо волосяного покрова у них покров нитяной. Нитяные круги очень мягкие.

Все перечисленные круги используются как станочный инструмент. На поверхность каждого вращающегося круга наносят полировочные (абразивные) пасты. Зернистость пасты выбирается в зависимости от стадии полирования изделий (начальной или конечный). Полировочные пасты содержат тонкие абразивные порошки, живые связки и специальные добавки. Абразивным материалом служит оксид хрома, крокус (оксид железа), оксид кремния. В качестве связок в пастах используют: стеарин, парафин, техническое сало, цезерин, воск, окисленный петролатум. Специальными добавками являются: двууглекислая сода и олеиновая кислота, которые вводятся для активизации процесса полирования, скипидар и керосин -- для изменения вязкости. Пасты на основе оксида хрома имеют зеленый цвет, а на основе оксида железа -- красный.

Эти пасты выпускаются в твердом состоянии. Наносятся они на полировальные круги во время вращения круга легким касанием поверхности круга пастой. При полировании изделий из драгоценных металлов для первичной и основной обработки поверхности служат пасты ГОИ, для окончательной доводки -- крокусные пасты. Состав паст выбирается в зависимости от твердости полируемых сплавов.

Ручным инструментом для механического полирования служат полировники. Сущность полирования заключается в выглаживании поверхности изделия гладким участком полировника. Выглаживание поверхности происходит без применения абразивных паст. Полировники используют для обработки труднодоступных мест, небольших участков среди матованной или гравированной поверхности, гальванических покрытий.

Полировники бывают стальные и гематитовые. Стальной полировник делается из хорошей инструментальной стали (часто используются надфили) в виде стержня с отполированным концом (рабочей частью). Чаще всего рабочая часть полировника имеет овальную форму, но применяются полировники и с рабочей частью различных форм для обработки поверхностей любого характера.

Гематитовые полировники формой и длиной стержня напоминают кисти для живописи. На конце деревянного стержня закрепляют гладко обработанный гематит (кровавик), который и является рабочей частью полировника. Рабочая часть гематитовых полировников, так же как и стальных, чаще бывает округлой, но используют и другие формы камней. Обязательное требование к полировникам независимо от их формы -- гладко отполированная поверхность рабочей части.

Механическое полирование -- самый качественный и единственный окончательный вид полирования (после гидравлического и электролитического полирования изделия глянцуют механическим способом), но оно имеет существенный недостаток -- каждое изделие полируется индивидуально. В связи с этим большее распространение в ювелирной промышленности получили массовые виды полирования -- галтовка и виброобработка.

Галтовка -- это способ массового полирования изделий во вращающемся барабане в среде полирующих и моющих средств.

Полирующим средством, загружающимся в барабан вместе с изделиями, являются стальные шарики диаметром от 1 до 3 мм (в зависимости от изделия). Вместе с тем в барабан заливается моющий раствор.

Его состав следующий (г/л): Аммиак 25%-ный..... 15 Мыльная стружка..... 15 Моющее средство..... 10 Хлорная известь...... 8 Двууглекислый натрий .... 7 Хлористый натрий..... 2 применяются и другие растворы, ускоряющие процесс, например растворы 72%-ного мыла, едкого натра, кальцинированной соды, гашеной извести, азоти-стокислого натрия и т. д. Сам барабан может быть цилиндрическим, гладким и граненым (6,8 граней). Кожух у него металлический, выложенный изнутри резиной. Резина предохраняет изделия от забоин и герметизирует барабан. Последнее время стали применять резиновые барабаны.

Сущность процесса заключается в том, что при вращении барабана изделие и металлические шарики (наполнитель) находятся в постоянном движении, и в результате взаимного трения сглаживаются поверхности более мягкого металла (изделий). Моющий состав, находящийся также в движении, смывает грязь и ускоряет процесс полирования. Оптимальный режим вращения барабана для золотых и серебряных изделий 70--80 об/мин. Барабан загружают наполовину, причем шариков (по объему) должно быть вдвое больше, чем изделий. Продолжительность галтовки от 2 до 8 ч в зависимости от состояния поверхности. По окончании галтовки изделия отделяют от шариков промывают, а затем подвергают глянцеванию на полировальных станках.

Виброобработка. Виброобработка изделий -- это схожий с галтовкой процесс полирования в среде наполнителя, но не во вращающемся барабане, а в вибрирующем контейнере. Сущность процесса та же -- поверхность изделий сглаживается в результате взаимного трения. Но время полирования изделий при виброобработке значительно короче, чем при галтовке, -- 60--80 мин. Процесс полирования происходит в закрытом контейнере виброустановки, куда вместе с изделиями помещаются наполнитель и моющий раствор. В качестве наполнителя, который занимает /з объема контейнера, используют стальные и стеклянные шарики в соотношении 2:1. Размеры стальных шариков 2--6 мм, стеклянных -- 4 мм. Моющим средством является раствор того же состава, что при галтовке, плюс древесная мука -- 10 г/л.

Загрузка в контейнер проводится так. Сначала загружают стальные и стеклянные шарики, затем после включения виброустановки химические компоненты и воду. Изделия загружаются только после тщательного перемешивания наполнителя с моющим составом. Такая последовательность объясняется тем, что плотность драгоценных металлов (изделий) выше плотности наполнителя и в результате вибрации наполнитель будет постепенно вытесняться наверх, а изделия погружаться на дно контейнера. По окончании процесса виброобработки изделия отделяют от наполнителя, промывают, сушат и глянцуют.

Оба способа -- галтовка и виброобработка -- имеют существенный недостаток -- нельзя полировать изделия сложной конфигурации, имеющие острые ребра и резкие переходы. Электрохимическое полирование. Это процесс анодного травления, в результате которого имеющиеся на поверхности микронеровности растворяются и поверхность сглаживается. По сравнению с другими видами, электрохимическое полирование имеет ряд преимуществ: возможность обработки недоступных для других ' способов мест; равномерное сглаживание металла по всей поверхности, сохраняющее конфигурацию изделий; сокращение потерь драгоценных металлов. Электрохимическое полирование происходит в ванных с электролитом при соблюдении определенного режима.

Состав электролита для золота следующий (г/л): Цианистый калий KCN .... 10 Железистосинеродистый калий K4Fe[CN]6........ 20 Едкое кали КОН . 0,3 Фосфорнокислый двузамещенный натрий NaHPO.t- 12Н20 . . 60 Изделие служит анодом при катоде из нержавеющей стали, расстояние между электродами 10 см. Напряжение на ванне 2,8--3 В. Продолжительность полирования 5--10 мин при температуре электролита 50--60°С. Для полирования серебра пользуются электролитом (г/л): Цианистое серебро AgCN ... 35 Цианистый калий KCN . 20 Анодная плотность тока 3--5 А/дм2, температура электролита 18--25°С, длительность полирования 2--5 мин. Другой электролит для серебра имеет состав (г/л): Цианистый калий KCN . 25 Гипосульфат натрия Na2S203 * 2Н20 ...... 1 -- 3

Полирование происходит при анодной плотности тока 2--10 А/дм2, рабочая температура электролита 20--25°С, продолжительность процесса 5--15 мин.

Если для изделий полирование -- процесс окончательный, то после промывки и сушки изделия подвергают глянцеванию механическим способом с помощью абразивной пасты. Окончательная промывка после глянцевания завершает процесс отделки ювелирных изделий.

Для промывки ювелирных изделий современные предприятия оснащены ультразвуковой установкой, резервуар которой заполняется моющим раствором следующего состава (г/л): Водный раствор аммиака 25%- ный........ 40 Мыло хозяйственное 70%-ное . 0,5 Время очистительного цикла до 3 мин, температура раствора 60°С.

Чеканка

Чеканкой называют вид художественной обработки металлов специальными пуансонами -- чеканами, в результате которой заготовка принимает рельефное изображение. Сущность процесса чеканки заключается в том, что в результате оказанного на чекан давления (ударом молотка) на металле остается след по форме рабочей части чекана. Многократными ударами различных чеканов выбивают заданный рисунок. Различают ручную и машинную чеканку. Чеканка считается ручной, если процесс выколотки изображения производится вручную. Машинная чеканка -- это штамповочная операция, производящаяся на прессах с помощью штампов. Современное оборудование позволяет получать изображения высокого качества, поэтому штамповка в значительной мере сократила применение ручной чеканки в изготовлении ювелирных изделий. И чеканку следует рассматривать не как вид художественного оформления, а как самостоятельный вид изготовления изделий, занимающий большое место в художественной промышленности.

В качестве материалов для чеканки используют листовой металл, обладающий пластичностью. Это золото, серебро, медь и ее сплавы (томпак, мельхиор), алюминий. Чаще других используют медь и томпак, которые обладают прекрасными декоративными качествами, способностью принимать химическую и электрохимическую окраску, приобретая высокие антикоррозионные свойства. Пластичность этих материалов допускает глубокую вытяжку рельефа. Толщину заготовки определяют размеры чеканного изделия. Для изделий малых размеров используют листы толщиной 0,3--0,8 мм. Основной инструмент для чеканки -- чеканы и молотки.

Чекан -- это стальной стержень, как правило, граненый, длиной 90--120 лм для малых форм. Сечение чекана должно быть переменным, В средней его части оставляется утолщение для устойчивости и гашения вибраций во время удара. Рабочий конец чекана закаливают. Другой его конец, служащий для нанесения ударов, тоже слегка подкаливают, не давая, однако, ему расклепываться, чем сохраняют длину чекана. Совсем не закаленной остается только средняя часть -- это гасит вибрацию. Чеканы изготовляют из стальных стержней марок У7 и У8, затем обрабатывают (на наждачном точиле или вручную), чтобы продольная ось чекана проходила строго через центр, это обеспечивает устойчивость чекана во время удара. Обрабатывая чекан, сохраняют его грани, чаще всего четыре. Чеканы различаются формой рабочей части (боя), которая зависит от назначения инструмента. Существует много разновидностей чеканов, но помимо этого каждый чеканщик пользуется еще наборами чеканов одной разновидности, отличающихся друг от друга размерами и рисунком боя, кривизной выпуклости, состоянием поверхности и т. д. Основные виды чеканов имеют свои названия. Ниже приводятся их краткие характеристики. Канфарники -- форма боя в виде притуплённой иглы, оставляют точечный след. Применяются для перевода рисунка на металл путем прочеканивания изображения по контуру, а также для отделки фона точками (канфарения). Чем меньше размер изделия, тем острее выбирается бой чекана. Расходники -- форма боя линейная, напоминающая лезвие отвертки. Необходимы для прочеканивания сплошной линии. При кривых линиях используют чеканы с изогнутым боем. Расходниками оконтуривают изображение на металле по точкам канфарника. Длину и кривизну боя выбирают в зависимости от размера рисунка. Лощатники -- имеют плоский бой различных форм. Применяются для выравнивания плоскостей, подъема или опускания плоских участков изображения. Различие форм боя обусловлено характером рисунка, в частности линией контура плоского участка. Обработка поверхности боя этих чеканов также различна. Для получения блестящего следа применяют полированные лощатники, для матового -- лощатники с различной степенью шероховатости боя. Пурошники -- форма боя круглая с выпуклостью, размеры и выпуклость которого различны. Пурошниками обеспечивают глубокую вытяжку рельефа и получение ямочной фактуры.

Бобошники -- форма боя выпуклая овальная. Служат, как и пурошники, для вытяжки рельефа. Трубочки -- форма боя круглая вогнутая, углубления сферические разных размеров. В отличие от пурошников с ямочным следом трубочки оставляют выпуклый след, углубляя контур выпуклости.

Фактурные -- чеканы, на плоскость боя которых нанесена насечка. Насечка может быть полосатой, клетчатой, штриховой и т. д. Применяются для отделки отчеканенного изображения или фона.

Специальные -- чеканы, имеющие на поверхности боя рисунок или фрагмент рисунка для многократного повторения на изделии. Это может быть листочек, цветок, элемент орнамента, веревочки, шнура и т. д. Молотки, применяемые для чеканки, имеют круглый или квадратный боек, поверхность бойка -- плоская. Носок молотка (противоположная часть бойка) делают шарообразным, различных диаметров. Сферическая часть молотка служит для подъема рельефа без применения чекана. Форма ручки молотка также необычна -- книзу она изогнута в сторону бойка и утолщена, это позволяет производить удары определенной силы в течение длительного времени.

В качестве приспособлений для чеканки, играющих роль подкладных матриц, используются мягкие металлы или специально сваренные смолы. Из металлических материалов матрицей могут служить свинец или сплав свинца с оловом в соотношении 1:1. Металлические матрицы, позволяющие получить более четкое изображение, применяют при мелких работах или при обработке отдельного участка изображения. Размеры и формы матрицы могут быть различными, но толщина ее должна быть не менее 10 мм.

Из металлических материалов матрицей может быть смоляная смесь, эластичная и клейкая. Она удобна тем, что листовая заготовка прочно фиксируется на ее поверхности. В состав смоляной смеси входят: искусственные или естественные смолы, мелко просеянная сухая земля (может быть заменена смесью), воск и канифоль. Земля выполняет роль наполнителя, ее содержанием регулируют твердость смеси. Вязкости смеси достигают наличием воска, а клейкости и прочности -- введением в состав смеси канифоли. Смесь приготовляют на огне при постоянном тщательном размешивании. Затем ее разливают в неглубокие деревянные ящики, размеры которых немного превышают размеры чеканной заготовки. При чеканке мелких форм применяют чугунный шар (шрабкугель), имеющий срез с небольшими бортиками, куда заливается смола. Используют и винтовой шрабкугель, в разъем его зажимают металлический брусок с нанесенным смоляным слоем. Рабочим шаблоном чеканщика служит калька, снятая с рисунка (фотографии, открытки и т. д.). Размеры листовой заготовки определяют по шаблону, так чтобы заготовка относительно шаблона имела свободные поля. Для прочного закрепления заготовки края ее загибают вниз. Отбортовку краев (загиб) можно производить плоскогубцами, молотком на правочной плите или на специальных небольших ручных вальцах с загибочным профилем валков. Многие чеканщики просто подгибают углы вниз и тем самым обеспечивают захват. Для лучшего сцепления поверхности заготовки со смолой заготовка должна быть хорошо отожжена и отбелена или слегка протравлена. Поверхность смолы равномерно прогревают паяльным аппаратом до полного размягчения верхнего слоя, одновременно нагревают и заготовку. Горячую заготовку (держат ее плоскогубцами) опускают на размягченную поверхность смолы наклонно, с тем чтобы под пластиной не задерживался воздух. Утопив загнутые края заготовки, ее еще раз прогревают сверху, чтобы смола плотно, без пузырей прилегла к заготовке. В местах образования воздушных пузырей металл прогибается, а иногда и прорывается. В процессе насмолки необходимо следить за тем, чтобы смола не воспламенилась, иначе она потеряет свои клейкие и пластические свойства. После остывания смолы заготовка готова к работе.

Рисунок наносят с шаблона непосредственно на металл или наклеивают на заготовку с помощью мыльного раствора или клея. Затем кафарником прочеканивают контуры изображения, оставляя четкий точечный след. Сканфаренные на металле контуры прочеканивают расходником, превращая точечную линию в сплошную. Остроту боя чеканов выбирают в соответствии с размерами изделия. Опускают и выравнивают фон лощатниками, начинают с линии контура, прочеканенной расходником. Фон опускается на глубину линии контура (расходки) и в результате выявляется четкое рельефное изображение с фоном. Вытягиваясь под действием чеканов, металл нагартовывается и требуется отжиг, особенно в местах контурных ступеней. Нагретую заготовку снимают со смолы и, равномерно прогревая аппаратом, отжигают. При этом прилипшие остатки смолы сгорают, образуя нагар, который снимают металлической щеткой (крайцбюром), сделанной из тонкой медной проволоки в виде кисти. После отжига, для выколотки лицевого рельефа, заготовку снова насмаливают уже лицевой стороной вниз, чтобы с обратной стороны отчеканить лицевой рельеф. Если на изделии не должно быть четкого рисунка, то пластину помещают на свинцовую, деревянную, резиновую или войлочную основу (лицевой стороной вниз) и соответствующими чеканами прочеканивают изнанку в местах подъема лицевого рельефа. Эта операция вызывает искажение заготовки, которое устраняют правкой фона на ровной правочной плите.

Для окончательной обработки отожженную заготовку вновь насмаливают, но на этот раз полученные на листе полости рельефа предварительно заполняют смолой. В зависимости от точности и сложности изображения изделие может насмаливаться до 4--5 раз. Окончательную доработку рельефа и фона производят с большей тщательностью. Чекан для этого выбирают не только по форме, но и по поверхности боя, чтобы придать поверхности изделия определенную фактуру. Снятое со смолы изделие отжигают, очищают от нагара и отбеливают, затем обрезают по чистовому размеру. Дальнейшая обработка ведется согласно его назначению. Если изделие не требует пайки, его крацуют, оксидируют, полируют.

Гравирование

Гравирование -- вид художественной обработки изделия, который заключается в вырезании рисунка на изделии штихелями. В ювелирной практике применяется ручное двухмерное (плоскостное) гравирование, по-иному -- гравирование для вида. Ручное гравирование -- сложный и трудоемкий процесс, требующий от исполнителя большого мастерства, выдержки и сосредоточенности. Гравирование ювелирных изделий выполняется за ювелирным верстаком с помощью граверных приспособлений и инструмента.

Гравирование для вида -- распространенный вид ручных граверных работ. Он включает выполнение на изделиях рисунков и дарственных надписей под глянец и под чернение.

При гравировании изделие должно быть укреплено. Для этой цели используют: деревянные тисочки, крепежные дощечки, шрабкугель и кранц.

Деревянные тисочки -- ручные и настольные с различной формой губок, такие же как и для закрепки камней. Применяются для укрепления объемных изделий. Крепежные дощечки -- изготовляют из вязких пород дерева. Служат для укрепления плоских изделий. Горизонтальные размеры дощечек зависят от размеров изделия, толщина их 20--25 мм. Укреплять изделие на дощечках можно с помощью гвоздиков, прижимая пластину по контуру шляпками, сургучом и закрепочными пастами. Шрабкугель (шаровые тиски) -- представляет собой чугунный шар около 130 мм в диаметре, у которого сверху срезан сегмент и вырезан паз, в котором болтами зажимается дощечка с изделием. Для того чтобы изделие можно было свободно передвигать под любым углом, под шрабкугель подкладывают кожаное кольцо. Кранц (граверная подушка) -- тяжелая кожаная или парусиновая круглая подушка, туго набитая песком. Диаметр кранца 180--200 мм. Служит он подкладкой под крепежную дощечку или настольные деревянные тисочки для свободного маневрирования изделием. Кранц -- самое простое и распространенное граверное приспособление. Его, как правило, изготовляют сами мастера. Для этого из толстой кожи (3--4 мм) вырезают два круга диаметром 180--200 мм, замачивают их в воде и мокрыми сшивают по окружности на расстоянии 5 мм от края. Круг прошивают не полностью -- 30--50 мм оставляют незашитыми. Через незашитое отверстие в образовавшийся мешок насыпают мелкий сухой, промытый песок. Затем отверстие зашивают и подушку выравнивают на столе.

Штихели. Как уже упоминалось, изделие гравируют штихелями. Штихель -- это стальной резец, подобно закрепочному, вставленный в деревянную ручку грибовидной формы. Длина резца 100--120 мм. Изготовляют штихели из инструментальных сталей У12А или ХВГ. Кроме этих сталей можно использовать: прутковую сталь «серебрянку», рессорные полоски, наружные кольца шарикоподшипников (выпрямив их), небольшие плоские напильники и лезвия опасных бритв. Обязательное требование к штихелю -- хорошая заделка и правильная заточка. От этого во многом зависит качество выполняемой работы. Если штихель не локален, он быстро притупляется или сминается его режущая кромка, если же перекален -- режущая кромка его постоянно выкрашивается. Термически обработанные штихели вставляются в ручки различной длины, для подгонки штихеля по руке по мере его стачивания. Ручки изготовляют длиной от 30 до 70 мм. Шейка ручки укрепляется металлическими кольцами, которые предохраняют ее от растрескивания во время насадки. Хвостовая часть клинка заходит в предварительно засверленную ручку на 2/з ее длины. Нижняя часть грибка ручки (со стороны лезвия) скалывается, что делает штихель наиболее удобным для работы -- позволяет плотно обхватывать ручку мизинцем, придерживая ее, и устанавливать во время гравировки любой угол между лезвием и изделием.