При таушировании (тауширование – насечка) травлением образуются канавки для запрессовки проволоки или металлических контрастирующих полосок. Требуется только небольшая доводка, которая заключается в расширении днища канавок, что значительно экономит время по сравнению с выполнением этих углублений техникой гравировки.
Художественное травление бывает химическим и гальваническим. Гальванический способ более эффективен и менее вреден, так как раствор электролита не выделяет ядовитых газов, которые при химическом способе неизбежны.
Сущность технологического процесса изготовления художественных изделий методом химического травления в том, что металлическое объемное изделие или пластину местами покрывают кислотоупорным лаком, а затем опускают в травильную ванну, где под действием травителя на открытых участках изделия образуется углубленный рисунок.
Процесс химического травления несложен, но художественное исполнение гораздо труднее, так как требует тщательной, кропотливой работы по созданию композиции рисунка и четкого его переноса на подготовленное изделие.
Подготовка изделия к химическому и гальваническому травлению существенно не отличаются. Перед травлением поверхность изделия зачищают, шлифуют, полируют, обезжиривают, промывают и просушивают. Обезжиривание производят в подогретом до 50°С 10 процентном растворе едкого натра в течение 5 минут. Затем изделие на 1 – 2 минуты переносят в 15 процентный раствор серной кислоты и хорошо промывают в горячей воде, чтобы покрывной лак прочно держался на поверхности металла и в процессе травления не отслаивался. В качестве покрытия применяют битумный лак или специальную покрывную смесь, состоящую из 1 части белого воска, 2 частей мастики, 1 части битума. Компоненты при постоянном перемешивании сплавляются в металлической банке до образования однородной массы. Затем остывшую смесь разрезают на небольшие кусочки и заворачивают в прочную чистую ткань. Получаются своеобразные тампоны для покрытия заготовок. Металлическую пластину перед травлением слегка подогревают на электрической плитке и водят по нагретой поверхности заготовки тампоном. Расплавленная смесь, просочившись через ткань, распределяется по пластине тонким равномерным слоем.
При травлении очень важно, чтобы слой покрытия был однородным, имел повсюду одинаковую толщину и плотность.
Толстый слой лака будет отслаиваться и выкрашиваться при нанесении рисунка иглой, поэтому его лучше сразу же с поверхности заготовки удалить растворителем и после соответствующей подготовки вновь нанести на изделие, так как брак травления исправить невозможно.
На покрытую лаком и остывшую заготовку наносят тонкий слой белой гуаши, дают ей высохнуть и отточенным твердым карандашом переводят рисунок или текст.
Затем острой чертилкой или гравировальной иглой аккуратно процарапывают рисунок, соскабливая лак. Качество готового изделия зависит от тщательности операции прорезания рисунка.
Второй способ нанесения рисунка заключается в следующем: на чистую поверхность заготовки кисточкой наносят разогретую жидкую смесь или лак, т.е. сразу переводят рисунок, а после затвердения смеси или лака ретушируют и уточняют чертилками, иглами и иным инструментом. Затем заготовку помещают в травильную ванну с приступают к травлению. Для химического травления мастерская должна быть оборудована кислотоупорными ваннами и вытяжными шкафами. Кроме них необходимы защитные средства при работах с кислотами и агрессивными растворами.
В качестве травителей чаще всего применяют разбавленные кислоты, чтобы металл медленнее растворялся. Если металл растворяется быстро, кислота проникает под слой покрытия и рисунок утрачивает четкий контур. При этом повышение интенсивности действия кислоты приводит к разрушению покрывной смеси на больших участках изделия и приводит к браку. Кроме того, очень сложно надежно контролировать глубину травления.
Скорость травления определяют по интенсивности выделения пузырьков газа, которые поднимаются от мест травления. При бурном выделении пузырьков в травильный раствор нужно добавить дистиллированной воды.
В процессе травления на поверхности изделия оседают пузырьки, которые могут задерживать процесс травления. Их необходимо удалять чистым гусиным пером.
Для проверки глубины травления в ванную одновременно с изделием помещают контрольный образец и рисунком из того же материала. Образец вынимают, промывают в проточной воде и замеряют глубину рисунка. По ней судят о глубине и времени травления. Если необходима различная глубина травления, то изделие время от времени извлекают из ванны, промывают, просушивают и покрывают лаком те места, которые достаточно протравились. Затем травление продолжается. По окончанию процесса, изделие вынимают из ванны, хорошо промывают в воде, растворителем удаляют лак, и окончательно полируют. Если по замыслу необходима декоративная отделка, используют эмали, чернь и др.
Для химического травления применяют следующие составы разбавленных травильных растворов:
1. для изделий из золота – разбавленная "царская водка";
2. для изделий из железа и стали – азотная кислота 1 ч., дистиллированная вода – 2 ч.;
3. для изделий из цинка – азотная кислота 1ч., дистиллированная вода – 4 ч.;
4. для изделий из латуни, бронзы, меди – хлорид железа 400 г, дистиллированная вода 1 л;
5. для изделий из стекла, эмали – плавиковая кислота: для изделий из алюминия – хлорид железа 1 ч., дистиллированная вода 3 части.
Для гальванического травления должен быть источник постоянного тока напряжением 4 – 10 В и ванны из изолирующего материала для электролита (насыщенный раствор железного купороса – для стали, железа; медного купороса – для меди, латуни, бронзы), дистиллированная вода.
Подготовленное изделие подвешивают к штанге с клеммой "плюс" (анод) и помещают в электролит. К клемме "минус" (катод) присоединяют пластинку из любого металла и подключают ток.
Анодное травление происходит вследствие электролитического растворения металлов и механического открывания с поверхности изделий пленки окислов выделяющимися пузырьками кислорода. Поверхность протравленных участков изделия приобретает слегка шероховатую, чистую поверхность.
Насечка и наводка
Насечка или таушировка является древним способом украшения драгоценными металлами стальных и бронзовых изделий – предметов быта, вооружения, мечей, кинжалов, щитов, огнестрельного оружия и др. Сущность процесса в том, что наружные поверхности изделия насекаются и на эти поверхности набивается золотой или серебряный узор – тонкий орнамент из завитков и стилизованных растений, изображения животных, птиц, людей.
Происходит насечка от так называемой "хризографии". Этим термином в Древней Греции называли своеобразный прием инкрустации бронзовых изделий золотом и серебром. Известны также бронзовые кинжалы, инкрустированные золотом, хранящиеся в музеях Египта, предметы из раскопок Помпеи, украшенные серебром и т.д.
Особенного расцвета достигла техника золотой насечки в 17 веке.
В настоящее время золотую насечку применяют в своих работах мастера-художники из дагестанского аула Кубачи, Златоуста на Урале, Туле. Примеры ее можно встретить в прикладном искусстве Италии, Испании, Японии, Китая и др. стран.
Приемы таушировки. Выделяют несколько различных приемов золотой насечки, среди которых популярны врезная таушировка (инкрустация) и набивная или поверхностная таушировка (насечка).
Врезная таушировка (инкрустация) – это наиболее древний метод, основой которого является хризография.
Прием требует высокого мастерства и художественных способностей от исполнителя. Врезная таушировка заключается в том, что на поверхности стального изделия гравируется углубленный рисунок, причем стенки, края рисунка немного подрезаются внутрь, для того, чтобы прочнее держался золотой узор.
Глубина рисунка выдерживается в пределах 1 – 1,5 мм, а дно рисунка насекается.
Инкрустация может иметь следующие разновидности: рисунок вырезается при помощи специальных инструментов – штихелей (резцов).
Рисунки, гравированные штихелем, отличаются чистотой и точностью контура. Затем точно, в соответствии с углубленным рисунком, на стали подготавливают отдельные фрагменты будущего узора из драгоценных металлов – золота, серебра, их сплавов. Все части делают либо из одного металла – золота, либо в соответствующей комбинации, когда часть деталей изготовляют из червонного золота, а часть из зеленого – сплава золота с серебром. После того как отдельные детали композиции – листья, завитки, буквы и др., изготовлены, каждую из них кладут в подготовленное для них углубление и вбивают специальным небольшим молоточком заподлицо с фоном. После окончания работ все изделие полируют.
Набивная, или поверхностная таушировка (насечка) – это технология, которая отличается от врезной таушировки (инкрустации) тем, что для ее выполнения не требуется предварительно вырезать углубление под рисунок.
Золото набивается непосредственно на поверхность изделия, которая предварительно насекается зубилом. Насечку делают или сплошной мелкой сеткой, или канавками и пунктирными штрихами в соответствии с линиями рисунка. Насечка ведется так, что поднимает края и образует острые заусенцы. Насечка выполняется специальными зубилами. При сплошной насечке сеткой применяют плоское зубило длиной 100 мм, которое изготавливают из стального прутка квадратного сечения 3х3 мм. При пунктирной и штриховой насечке рабочий конец зубила затачивают остро на три грани.
На подготовленную тем или иным способом поверхность накладывается золото и набивается в насечку молотком. Узор из драгоценного металла может быть подготовленным заранее, как при инкрустации, но может укладываться из проволоки непосредственно в процессе его набивки – прямо с мотка. Эта технология проще по сравнению с врезной таушировкой, менее трудоемка, однако также требует высокого мастерства и художественного вкуса.
Ее разновидностями могут ленточная таушировка (насечка), таушеровка волоченой проволокой, листовая таушировка с рассечкой, таушировка с последующей наводкой.
Из них можно выделить таушировку волоченой проволокой и таушировку с последующей наводкой. Сущность волочения заключается в протягивании предварительно прокатанной заготовки через очко волоки (фильеру). Фильеры обычно изготовляют из твердых сортов стали, а для тонких сечений – из технических алмазов, которые укрепляют в медных оправах – обоймах.
Осуществляется волочение без нагрева при комнатной температуре. Заготовку последовательно протягивают через ряд постепенно уменьшающихся во величине отверстий. При этом можно получить проволоки тончайший сечений.
В процессе волочения проволока испытывает холодную деформацию и приобретает наклеп (жесткость и упругость).
Восстановление первоначальных свойство (устранение наклепа) производится посредством периодического отжига. Осуществляется волочение на волочильных станах, которые разделяют на два вида: цепного типа – для волочения прутков, труд и других профилей, которые не могут наматываться на барабан, и барабанные станы, которые применяют для волочения проволоки и других тонких профилей и тонких труб, которые сматывают в бунты.
При заготовке драгоценной проволоки из золота или серебра в небольших количествах для ювелирных работ волочение производится вручную при помощи волочильных досок.
Такая волочильная доска представляет собой стальную закаленную пластину, в которой просверлены ряды постепенно уменьшающихся по диаметру отверстий.
Волочильную доску укрепляют в настольных тисках, конец проволоки заостряют напильником и плоскогубцами, плавно, без рывков, ее протягивают через отверстия волочильной доски. Для получения чистой поверхности и уменьшения усилия применяют смазку. Переходя последовательно от одного отверстия к другому (меньшему), получают проволоку необходимого сечения, которую сматывают в бунты или мотки.
При таушировке волоченой проволокой нет необходимости заготовлять элементы рисунка заранее, по частям. Проволоку укладывают прямо с мотка и обрезают ее после того, как определенный участок рисунка закончен.
Закрепив конец проволоки ударом молотка в заусенцы насечки, ее прокладывают по линиям намеченного рисунка и прижимают в насечку при помощи зубила, подобного тому, каким насекается сетка, но несколько притупленного, все время вбивая проволоку в насечку молотком. Проволока прокладывается в одну нитку или, в соответствии с узором, в несколько рядов, сплошь покрывая целые плоскости.
Иногда рисунок вбивается заподлицо с фоном и располировывается, тогда отдельные нити трудно различить. Иногда проволока расплющивается несильно, и рисунок выступает тогда на поверхности невысоким рельефом. Толщина проволоки может быть от 0,15 до 0,30 мм и толще, что придает различный характер рисунку.
При таушировке с последующей наводкой скрывают отдельные ряды проволоки и придают орнаменту большую слитность и цельность.
В этом случае золотой амальгамой слегка наращивают рельеф, что придает своеобразный эффект всему рисунку, как бы написанному кистью.
Амальгама аккуратно накладывается по линиям рисунка и изделие нагревается для испарения ртути. Операцию иногда повторяют несколько раз для получения необходимого рельефа.
Кроме насечки золотом, серебром и драгоценными сплавами применяют и обычные цветные металлы и их сплавы – медь, латунь и др. Некоторые мастера делают насечку рисунков на стали алюминием.
Алюминиевая проволока хорошо держится в насечке, легко полируется и образует красивый по цвету светлый узор на темном стальном фоне, несколько напоминающий насечку серебром.
Многие мастера применяют насечку мельхиором по твердым породам дерева – самшиту, абрикосу, кизилу, украшая таким образом шкатулки, полки, седла, трости и т.п. В художественном отношении насечка по дереву имеет большие возможности – тонкий, линейный рисунок из серебра или мельхиора хорошо сочетается с текстурой дерева.
Химические и гальванические (электрохимические) способы отделки изделий из металла из металла
Для повышения художественной ценности, выразительности, антикоррозийной стойкости и износостойкости изделий, а также для придания изделиям законченного вида применяют целый комплекс отделочных операций, которые могут быть химическими, электрохимическими (гальваническими) и механическими.
Наводкой называется золотая или серебряная, является древним способом нанесения слоя драгоценного металла на изделия из меди, бронзы, железа и других металлов.
Этот способ называется также золочением или серебрением. Для его осуществления приготовляют золотую или серебряную амальгаму , т.е. раствор соответствующего металла в ртути. Для наводки применяют только свежеприготовленную амальгаму. Для приготовления амальгамы в графитовом тигле накаливают докрасна тонко прокатанные и мелко нарезанные листочки чистого золота или серебра и заливают их нагретой до 300°С ртутью, взятой в девятикратном количестве по весу. Эту смесь перемешивают графитовым стержнем до полного растворения.
Золотая амальгама, а также серебряная представляют собой тестообразную массу. Полученную золотую амальгаму выливают в воду и после остывания отжимают лишнюю ртуть через замшу. Затем медной проволочной кистью ее наносят на подготовленное изделие, после чего нагревают. Ртуть при этом испаряется, а восстановленное золото прочно соединяется с изделием.
Для того чтобы золото приобрело яркий желтый цвет, его намазывают специально приготовленным окрасом и нагревают.
Окрас при этом сгорает. Изделие промывают, просушивают и, если нужно, полируют.
Состав окраса, содержит по одной части уксуснокислой меди, калийной селитры, железного купороса, поваренной соли, хлористого аммония (нашатыря) и разводится хлебным квасом до густоты сметаны.
Данный способ золочения очень прочен и в прошлом широко применялся для золочения элементов архитектуры и декоративно-художественных изделий. Однако при этом способе расход золота на единицу поверхности значительно выше, чем при других способах золочения, например гальваническом, и он вреден для здоровья, так как пары ртути ядовиты.
Раньше применяли технику золотой и серебряной наводки по красной меди с применением черного лака. Однако в настоящее время успешно применяют обычный способ серебрения и золочения в гальванических ваннах, помня при этом, что при долгом нахождении изделия в золотом горячем цианистом электролите лак начинает разрушаться и отслаиваться.
При серебрении в холодном электролите лак держится хорошо. Хорошие результаты получены также с использованием лака. После нанесения лака на изделия из латуни и выскабливания рисунка чистая поверхность латуни, хорошо гармонирующая своим золотистым тоном с теплым черным фоном изделия, закрывалась бесцветным или слегка золотистым нитролаком. Выполненный такой техникой рисунок (без золочения) напоминает древнюю золотую наводку.
Золочение и серебрение – это гальваническое покрытие стойкими металлами менее стойких металлов для придания изделиям нарядного вида и защиты от коррозии. В настоящее время, как правило, золочение и серебрение производят электролитическим способом. Процесс заключается в осаждении на поверхности изделий слоя металла из водного раствора его соли. В ванну, наполненную раствором соли осаждаемого металла (электролитом), подвешивают изделие, подлежащее золочению или серебрению, пропускают через ванну постоянный ток, и из раствора, находящегося в ванне, выделяется металл (золото или серебро), который осаждается на поверхности изделий.