Современные технологии художественной обработки стекла и

Современные технологии художественной обработки стекла и
металла в ювелирном дизайне .
Сорока А.А.
Научный руководитель: Кухта М.С., профессор, доктор философских наук.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050
Россия, г.Томск, пр. Ленина,30
E-mail: anutka-soroka@mail.ru
Дизайн – это творческая деятельность, целью которой является определение фoрмальных
качеств прoмышленных изделий. Эти качества oтнoсятся не только к внешнем чертам
изделия, но и к структурным и функциональным связям, которые превращают систему в
целостное единство с точки зрения как потребителя, так и с точки зрения изготовителя.
Дизайн стремится охватить все аспекты окружающей среды человека. [2]
Ювелирный дизайн – это соединение форм и функциональности. Ювелирные изделия
oтражают культуру различных нарoдов, истoрию технoлoгий, истoрию религий, историю
моды. Так, например, до XVIII века, подавляющее количество ювелирных изделий были
платяные, то есть предназначенные для крепления на одежде, это связано со стремлением
человека не только максимально закрыть, свою плоть, но даже скрыть естественный силуэт
человеческого тела, немыслимы были глубокие декольте или открытые руки. [4]
Один из самых ранних мотивов, побудивших человека надеть ювелирное изделие — это
защита от внешних злых сил, отношение к ювелирному изделию как к оберегу. Первые
ювелирные изделия — это сложные системы символов, защита на все случаи жизни. Часто
встречающийся в украшениях Древнего Египта жук скарабей — это символ богатства, весны.
Он защищал от злых сил. Так же, в древние времена сложилось отношение к камням как к
талисманам. Пытались лечиться истолченными в порошок минералами. Отношение к
ювелирному изделию как к оберегу, к талисману популярно и по сей день. (Рис.1) [4]
Рис. 1
В современное ювелирном дизайне популярен этнический стиль. Этнические украшения
часто удивляют своей красотой, необычностью и элегантностью, неповторимостью, такие
украшения всегда как ощущение нoвoй реальнoсти, нoвoгo мира, oткрытия инoгo
прoстранства, где красoта предстает в облике другoй культуры и нарoда. (Рис.2)
Рис. 2
Ювелирное изделие в стиле этно – это подвеска. В качестве основной идеи был выбран
образ кулая. Кулайская культура известна благодаря бронзовому литью. Древние люди умели
не только делать совершенные средства охоты, но и создали массу культовых артефактов —
фигурки людей, рук и лиц, животных (чаще всего лосей), птиц, мифических существ и др.
(Рис.3)
Рис. 3
В технике выполнения кулайские образы – это графичные образы. Иногда, его называют
скелетным, так как художник передает анатомические подробности, не видимые глазу.
Художественная бронзовая металлопластика кулайской культуры – совершенно уникальное,
исключительное, не имеющее аналогов в мире, явление. Это полнота духовной культуры,
мировоззрение, художественный стиль сибирского населения той эпохи, как выразительные,
имеющие богатое содержание и очень изящные бронзовые фигурки.
Идея подвески – это сплошной рельеф, образ которого представлен в виде артефактов
кулайской культуры. Материалы в которых выполнена подвеска – это бронза и стекло. Бро́нза
– сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и
сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением
никеля. В состав современной бронзы для художественного литья входит 5—7% олова,
столько же цинка, 1—4% свинца, остальное приходится на медь. Художественная бронза
обладает высокой жидкотекучестью, высокой плотностью, хорошим качеством поверхности.
(Рис.4)
Рис. 4
Подвеска выполнена по технологии литья. Литьё – создание изделия путем заливки
расплавленного металла в форму с последующей кристаллизацией. Один из видов
художественного литья – это литье по выплавляемым
моделям. Применяется для
изготовления тонкостенных сложных по конфигурации отливок, так же этот вид литья
распространен для получения мелких художественных отливок.
Техпроцесс получения резиновой пресс– формы:
1. Формовка. Модель устанавливается с помощью сырой резины в металлическую форму
для вулканизации резины.
2. Вулканизация. Металлическая форма закрывается с обеих сторон, зажимается
струбциной и помещается в печь.
3. Вынимание формы из печи.
4. Вынимание пресс–формы из металлической рамки.
5. Вынимание модели из формы. Пресс – форма разрезается на пополам сбоку по кривой
траектории.
С помощью пресс–формы изготавливаются восковые модели. Отливка восковой модели
происходит за счет инжектора.
Техпроцесс литья по выплавляемым моделям:
1. Восковые модели изготавливают в пресс – форме. Затем припаивают к модельному
блоку с общей литниковой системой.
2. На модельный блок наносят огнеупорную суспензию, состоящую из связующего
раствора (в основном, этилсиликата) и огнеупорного порошка. Слой суспензии обсыпают
кварцевым песком или крошкой другого огнеупорного материала, затем просушить.
3. Формовка. В резиновую чашу налить воду и добавить гипс, размешать полученную
смесь да однородного состояния, без комков. Установить резиновую чашу на вибро
вакуумном столе и накрыть вакуумным колпаком. Благодаря вакууму пузырьки воздуха
будут удалены из смеси. Полученную смесь необходимо залить в опоку, предварительно на
опоку одеть резиновый кожух или обмотать скотчем. Затем поместить опоку на вибро–
вакуумный стол и накрыть вакуумным колпаком. Для достижения максимального эффекта
слегка покачивайте вибро–вакуумный стол рукой. Перед вытопкой воска дайте опоке
постоять 2 часа. [1]
4. Устанавливается силиконовая прокладка на верхней стороне вакуумной камеры.
Устанавливается переходное кольцо соответствующего диаметра. Помещается на
переходник силиконовую прокладку диаметром, соответствующим диаметру опоки.
5. Установите прокаленную опоку в переходное кольцо. Рекомендованная температура
прокалки опоки – 600 – 620С.
6. Включить вакуумный насос, переведите ручку вакуумного контроля в положение
«CASTING TABLE». Стрелка манометра должна достигнуть значения «-100 кПа», это
указывает на достаточную герметичность.
7. Предварительно расплавленный металл заливается в опоку. После того, как металл
залит в опоку, выдержите его под вакуумом 1,5 минуты, затем перевести ручку вакуумного
контроля в положение «VACUUM RELEASE», затем выключить насос. Извлечение опоки.
[1]
8. Произвести механическую обработку отливки и отделку.
Фон подвески выполнен в технологии фьюзинга.
Технология фьюзинга. Фьюзинг – это спекание, плавка в переводе с английского.
Технология появилась в середине 1990-х гг. Материал, который используют в фьюзинге – это
стекло. Стекло - синтетический материал, который является
уступчивым из-за его
физических и химических особенностей. Несмотря на его твердое состояние стекло является
жидкостью. Основной компонент стекла – это кварц, верней диоксид кремния. Когда кварц
(кварцевый песок) плавится при температуре около 1700 градусов, он из кристаллического
состояния переходит в аморфное, или вязкую тягучую жидкость. Но при последующем
охлаждении молекулы кварца не занимают вновь свои места в кристаллической решетке, а
остаются, как бы замороженными, в полухаотичной структуре. Такая структура свойственна
для жидкостей, однако в отличие от жидкостей молекулы диоксида кремния стекла не могут
перемещаться. Именно благодаря такой структуре стекло прозрачно, как и большинство
жидкостей. У стекла нет определенной структуры. Стекло не имеет точки плавления, оно
размягчается и плавится постепенно [3].
Любое стекло на 60-80% состоит из кварца (двуокиси кремния). Стекло можно сварить и из
одного кварца, не добавляя к нему никаких других веществ, но для этого необходима
температура свыше 1700°С. Кроме того, расплавленный кварцевый песок представляет собой
такую густую, вязкую массу, что из нее очень трудно удалять воздушные пузырьки и
придавать изделиям нужную форму. Изготовленное таким образом стекло называют
кварцевым стеклом. Главное его достоинство – способность выдерживать любые
температурные скачки. Оно используется в основном для технических целей [3].
Выбор стекла. Стекло для изготовления изделия, должно быть не только качественным, но и
подходящим именно для технологии фьюзинг. В первую oчередь, следует обратить внимание
на коэффициент температурного расширения. В производстве стекла, обычно применяется
так называемый C.O.E (Coefficient of Expansion) индекс стекла, который служит
определяющим фактором определения его совместимости для фьюзинга.
Наиболее популярными на данным момент это стекла "Moretti" имеющие СОЕ 104, система
96 с СОЕ 96 (SPECTRUM, UROBOROS и пр.), группа стекол с СОЕ 90 ("BULSEYE",
"ARTISTA" и др.), и "Флоат" с СОЕ 82-84 [3].
Совместимость стекла так же зависит от вязкости. Вязкость - свойство, характерное для
жидкостей. Вязкость – это сопротивление, которое жидкость оказывает относительному
движению ее частиц. Это свойство непосредственно связано с температурой. В жидкостях
вязкость увеличивается с уменьшением температуры. Одинаковый коэффициент расширения
означает, что стекла удлиняются и сокращаются одинаково при температурах точки стресса.
Но при более высоких температурах начинает на первое место выходить вязкость. Так более
мягкие стекла быстрее размягчаются при нагреве и дольше остаются подвижными при
охлаждении, чем более жесткие. При их сплавлении между собой могут возникнуть
значительные напряжения несмотря на одинаковость коэффициентов расширения [3].
Важными факторами при выборе стекла являются неизменность цвета при спекании, и
стойкость стекла.
Технологический процесс фьюзинга:
1. Подготовка к работе. Определить сюжет, форму будущего изделия, размер, а так же
толщину изделия. Необходимо разобрать эскиз на отдельные элементы, согласно которым
будет происходить раскрой разноцветных стеклянных фрагментов.
2. Сборка стеклянной заготовки. На планшетку выкладываются вырезанные заранее кусочки
разноцветного стекла, так как запланировано на эскизе. Планшетку необходимо
подготовить и нанести разделительную смесь (при нагревание стекло не должно спечься с
планшеткой).
3. Спекание. Процесс спекания состоит из пяти частей:
3.1. Первый этап - это медленное нагревание от комнатной температуры до 650 – 900
градусов, в зависимости от вида стекла и будущего изделия (более рельефное или
наоборот менее рельефное). В процессе нагревания стекло плавится , расплавившись
разноцветные кусочки стекла спекаются между собой и сливаются в одно целое.
3.2. Второй этап – выдержка (томильная стадия). Происходит поддержание определенной
температуры в течение некоторого времени. Как правило, выдержка происходит при
максимальной температуре.
3.3. Третий этап - охлаждение. Температуру снижают резко до уровня, чуть
превышающего температуру отжига. Кoгда стеклоo приoбретает желаемую фoрму, его
неoбхoдимo быстрo охладить до температуры отжига, чтoбы красный цвет не успел
смениться на натуральный, а тот в свою очередь, не начал чернеть. Чаще всего, для
этoгo прoстo открывают крышку печи и выпускают горячий воздух. Важно не
оставлять стекло надолго нагретым дo температуры 580-750 градусов Цельсия, иначе
оно может начать проявлять склoннoсть к девитрификации - образованию "пеннoй"
поверхности, кoтoрую практически невoзмoжнo удалить [2].
3.4. Четвертая стадия – стадия отжига. Остывание стекла до 580 градусов. На данной
стадии стекло приобретает первоначальный цвет, форму. Отжиг – это процесс, при
котором снимается напряжение на стекле.
3.5. Пятая стадия – это стадия быстрого охлаждения. Естественное остывание изделия до
комнатной температуры.
На рисунке 6 представлено колье (автор Надежда Жукова), которое выполнено Сорока А.
по технологии фьюзинг. Эскиз и изделия колье имеют некоторое отличие: в фьюзинге стекло
спекается и расплываются, за счет этого формы прямоугольников получились плавные и
большего размера. В целом, изделие выглядит уникально, где простота форм показывает
красоту и роскошь (Рис.5).
Рис. 5 Колье в стили арт деко, автор Надежда Жукова, выполнено Сорока А.
Преимущества фьюзинга:
1. Позволяет делать изделие многослойными.
2. Изделие выполненное по технологии «фьюзинг» хорошо взаимодействует с водой, т.к не
имеет швов между элементами стекла (цвета наплывают друг на друга, создавая эффект
похожий на акварель).
3. «Фьюзинг» имеет возможность создания рельефа.
4. Отсутствие швов.
5. Возможность создавать желаемую толщину.
Недостатки фьюзинга:
1. Изображение на стекле получается не четким.
2. Односторонность готового изделия.
3. Высокая цена технологии «фьюзинга».
4. В процессе спекание в печи стекло становится целостным, но его внутренняя структура
остается многослойной. И излишние напряжение могут привести к разрушению
конструкции, в том числе и в виде разлетающихся мелких осколков.
Художественное литье актуально в наши дни, так же как и фьюзинг. Ювелирное
искусство–это искусство в котором можно создать индивидуальное, неповторимое и
разносторонние для человека изделие. В данном изделие (подвеска) совмещено два
материала и две технологии, при которых изделие выглядит самодостаточно. За счет простых
форм, линий показана взаимосвязь нового и старого. В древности в ювелирном искусстве
доминировал звериный стиль, что отражается на подвеске (кулайские образы – лось, птица).
Звериный стиль существовал на протяжение нескольких тысячелетий, но и сейчас этот стиль
актуален. В сочетание со стеклом, бронза заиграла по новому, свежему, что придает изделию
свою новизну.
Таким образом, в распоряжение мастера разнообразные материалы, стили, формы и
различные виды художественной обработки материалов.
Литература:
1. Методическое указание «Технология художественного литья», О.М Утьев, 2012 -48с.
2. . Основы теории дизайна. — СПб.: Питер, 2006. — 224 с
3. С. Литвиненко, Технология фьюзинга – Киев,2005. – 150с.
4. Шаталова
И.В.
Стили
ювелирных
украшений.
http://www.bibliotekar.ru/3a1velir/ - 27.12.2010
Электронный
ресурс.