Для выполнения слесарных работ по изготовлению и правки инструмента, зажима и специальных чеканов служат стуловые тиски. Заточные станки необходимы для изготовления, правки и заточки инструмента.
Кроме заточных станков необходимы шлифовально-полировальные станки, токарные, сверлильные и пескоструйные установки для отделки изделий, а также электродрель, которую применяют для полировки труднодоступных мест на рельефе чеканки, при сборке и монтаже.
Для чеканки рельефа с предельной точностью используется смола, которая служит для закрепления листового материала при его обработке. Для ее приготовления используют битум марки 4 или 5, который расплавляют в котле, затем при постоянном помешивании добавляют наполнитель – 10 – 30 процентов от общего объема.
В качестве наполнителя используют просеянный песок или золу, формовочную землю, сухой красочный пигмент – охру, сурик; для большей вязкости и мягкости добавляют воск – 5 – 10 процентов, для большей клейкости и прочности – канифоль.
Смолу разогревают и заливают ванны или ящики для чеканки по листу. Для небольших работ служат эмалированные металлические фотованны (400 – 450 мм, высота бортов 50 мм), для больших – деревянные ящики 500х500х50 или иных размеров.
Вместо ящиков можно использовать мешки из прочной брезентовой ткани, наполненных чистым просеянным речным песком. Форма и размеры мешков различны.
Толщина наполненного песком мешка должны быть не менее 120 мм. Большие монументальные работы выполняются в основном на мешках с песком. В качестве подкладок используют листы из свинца, резины, а для обработки отдельных фрагментов чеканного листа или для мелких работ используют войлок.
Для приготовления, разогревания смолы и насмолки чеканных пластин применяют паяльные лампы, электронагреватели, кузнечные горны.
Для выравнивания фонов, набивки фактуры на плоских чеканках применяют стальные и чугунные плиты, деревянные доски.
Среди иного оборудования для чеканных работ, необходимы:
1. травильные ванны из кислотоупорного материала для травильных и отбеливающих растворов;
2. гальванические ванны с выпрямителями для гальванопокрытий;
3. вытяжные шкафы и зонты для химической обработки, патинирования и оксидирования изделий;
4. химическая термостойкая посуда;
5. электроплитка для подогрева растворов;
6. ртутные термометры со шкалой до 100 градусов;
7. шлифовальные и полировальные круги, пасты, абразивный порошок для шлифования и полирования, кислоты, химические реактивы;
8. кисти и щетинные щетки;
9. ящик с древесным опилками для просушки изделий;
10. брезентовые перчатки.
Для закалки молотков и чеканов, отжига мелких изделий служит муфельная печь (температура нагрева 1000 – 1200°С.
Технология чеканки
Технология чеканки по листу включает следующие этапы работ: подготовка рисунка, подготовка металла, перевод рисунка на металл, расходка контура рисунка, отжиг, насмолка, выколотка рельефа, опускание фона, вторичный отжиг и насмолка, окончательная доработка рельефа и выравнивание фона с набивкой фактуры, отбеливание, промывка, панирование, отделочные операции.
Подготовка рисунка. Создание эскиза, который должен давать ясное представление о задуманном произведении, его тематическом, образном и композиционном решении. Эскиз разрабатывается в небольшом масштабе, обеспечивающем восприятие рельефности чеканки.
Если произведение предусматривает использование использование одного металла, эскиз выполняют в монохроме, если несколько металлов и других материалов – в цвете. Затем рисунок будущего произведения переносится на картон в натуральную величину. Это дает возможность ясно представить характер чеканки и ее глубину. С картона снимают кальку-шаблон, которая служит копией. С кальки-шаблона рисунок переводят на металл. В случае необходимости ее можно разрезать на отдельные фрагменты. В то же время картон сохраняется и служит контрольным рисунком по уточнению глубины рельефов, проработки формы и фактуры.
Подготовка металла. Согласно эскизу и размерам картона выбирают нужный металл. Размер листа должен быть примерно на 40 мм больше, чем рисунок. Этот запас нужен для отбортовки краев металла при насмолке и удержания пластины в смоле. Лишний металл обрезают ножницами. Приготовленный лист деревянным молотком разравнивают на правочной плите и проверяют его качество, смотрят нет ли трещин, наслоений, расслоения, бугристости и т.д. Если дефектов нет, приступают к следующей операции – переводу рисунка на металл.
Перевод рисунка на металл
Кальку-шаблон приклеивают на пластину, оставляя вокруг запас на отбортовку. В зависимости от толщины и пластичности металла рисунок переводят следующими способами: с помощью специального чекана – канфарника (при толщине металла 0,8 – 1,5 мм). Чекан ведут по контурам рисунка и легкими ударами молотка по канфарнику наносят ряд точек, образующих пунктирную линию, хорошо заметную после снятия кальки. Точки наносят близко друг к другу. Глубокое канфарение нежелательно, ибо последующим этапом работы (расходка контура) точки будет трудно вывести.
Переводят рисунок также ручным расходником с деревянной ручкой при толщине меди или алюминия до 0,6 мм. Расходник ведут по линиям рисунка одним из уголков рабочего конца, сильно прижимая его к металлу. Линии удобнее вести на себя. При этом графитные контуры линий рисунка являются как бы смазкой для отполированного острия расходника, и он легко скользит по кальке, продавливая металл и оставляя хорошо заметную линию расходки. Это дает возможность обойтись без дополнительной операции – расходки контура после канфарения точками.
Перевод рисунка на металл осуществляют и с помощью копировальной бумаги.
В этом случае металл покрывают гуашевыми белилами, через копировальную бумагу переводят рисунок и закрепляют его нитролаком. При выполнении больших работ, портретов, многофигурных композиций этот прием не применяют из-за малой прочности рисунка.
Расходка контура рисунка. На толстом металле сканфаренный контур рисунка проходят чеканами-расходниками различных размеров. На этом этапе работы отдельные точки, оставленные канфарником, превращают в сплошную неглубокую линию-бороздку, отчетливо выявляя на металле изображение рисунка. Для того чтобы линия расходки выглядела ровной с одинаковой глубиной и без забоин, удары молотка должны быть равномерными по силе и частоте. На тонком металле, где рисунок изображения переведен с помощью копировальной бумаги, линию расходки проходят ручным обводным чеканом или чеканами-расходниками с более толстым рабочим концом – бойком.
Отжиг. Этот этап работы выполняется после проходки контура рисунка при наличии сложной композиции. Паяльной лампой пластину нагревают до темно-красного каления и охлаждают. В процессе нагрева металл охлаждается и вновь приобретает вязкость и пластичность. Следует помнить, что процесс рекресталлизации алюминия наступает уже при 100 градусах, задолго до начала красного каления, поэтому на пластине из алюминия и его сплавов перед отжигом мылом наносят риски. По их обугливанию можно судить о температуре рекристаллизации.
Медь после отжига охлаждают в холодной воде, остальные металлы остывают при комнатной температуре. Затем с металла крацовкой снимают окалину, промывают и просушивают.
Насмолка. Пластину с расходкой переворачивают на обратную (тыльную) сторону расходки, отбортовывают оставленные края и опускают заготовку в предварительно разогретую смолу.
Важно проследить, чтобы между слоем смолы и металлом не оставалась воздушная прослойка, которая может привести к разрыву металла при выколотке рельефа. В процессе необходимо строго соблюдать безопасность труда и обязательно надевать брезентовые рукавицы.
В металлических ваннах с помощью электронагревателя смолу разогревают. Нагрев можно производить и в деревянных ящиках паяльной лампой под вытяжными установками или зонтами. Разогретую смолу хорошо размешивают металлической лопаткой, чтобы наполнитель равномерно заполнял всю массу смолы, а не только нижние ее слои. После насмолки пластине дают остыть и приступают к выколотке рельефа.
Выколотка рельефа, опускание фона. Выколотку рельефа производят с тыльной стороны расходки.
При крупных работах закругленными бойками чеканных молотков, специально сделанными деревянными или металлическими чеканами, бобобшниками.
При мелких работах выколотку рельефа производят чеканами и маленькими молотками.
Для выколотки крупных работ (панно, декоративные решетки с чеканными вставками, настенные композиции и другие), чаще всего применяют мешки с песком.
Работать на мешках с песком удобнее, так как можно постоянно проверять точность вытягиваемого рельефа на лицевой стороне, экономится время, ибо опускается операция насмолки, отбела, а при достаточном опыте достигается равноценная проработка деталей рельефа чеканки.
Для выколотки крупных работ (панно, декоративные решетки с чеканными вставками, настенные композиции и другие), чаще всего применяют мешки с песком.
Работать на мешках с песком удобнее, так как можно постоянно проверять точность вытягиваемого рельефа на лицевой стороне, экономится время, ибо опускается операция насмолки, отбела, а при достаточном опыте достигается равноценная проработка деталей рельефа чеканки.
Произведения со множеством орнаментов, а также мелкорельефные со шрифтами – гербы, портреты, медали нужно выполнять только на смоле или свинцовой подкладке.
После выколотки основного рельефа делают вторичный отжиг, пересмолку пластины на обратную сторону, опускание и выравнивание фона, а также уточняют с лицевой стороны рельеф.
Затем, если необходимо, на отдельные детали наносят фактуру, тщательно прорабатывают все части и отдельные детали чеканки. После этого чеканку снимают со смолы и очищают.
Изделия из меди и латуни отбеливают в соляной или серной кислоте. Изделия из алюминия отбеливают в теплом растворе двууглекислой соды или едкого натра, промывают водой, протирают пемзовым порошком, вновь промывают и просушивают в чистых древесных опилках.
Отделочные работы. Отделочные работы являются заключительной операцией. Они включают в себя патинирование или оксидирование, шлифовку, полировку, насадку изделия на основу или монтаж, сборку отдельных фрагментов в единое целое, нанесение защитного антикоррозийного слоя.
Чеканка оброна
Чеканка оброна применяется в тех случаях, когда необходимо получить особенно четкую и ясную чеканную форму. В основном чеканят отливки, полученные при литье в земляные формы. Такие виды литья как кокильное, точной чеканки не требуют, так отливки в этом случае получаются очень точные и четкие.
Различают следующие виды литья, которые подвергаются чеканке:
1. художественное литье из алюминиевых и магнитных сплавов;
2. бронзовое статуарное и декоративное литье;
3. ювелирное литье из драгоценных металлов (золото, серебро);
4. декоративное литье из никелевых сплавов (мельхиора, нейзильбера);
5. чугунное художественное литье (из ковкого чугуна);
6. литье из цинковых сплавов в земляные формы; отливки из литейных латуней.
Для чеканки литья применяют те же инструменты и приспособления, что и для листовой чеканки, за исключением крюков и трещоток. Набор форм чеканов тот же, что и при чеканке по литью, за исключением канфарников, которые при чеканке литья используются только для набивки фактуры, так как необходимость в переводе рисунка здесь отпадает. При чеканке литья почти не применяются пуансоны.
Литье, подлежащее чеканке, очищают от формовочной смеси на крацовочных станках или вручную, отжигают до температуры красного каления, отбеливают, промывают и просушивают.
Чеканку литья начинают с устранения следов литника. Если литник поставлен правильно – с внутренней или оборотной стороны изделия, то его следы легко удаляются напильником и зачеканиваются.
В некоторых случаях следы литника оказываются на лицевой стороне изделия, тогда необходимо сечками или зубилом осторожно срубить излишек металла и прочеканить форму подобранными чеканами. Если литник поставлен неудачно, необходимо вырубать рельеф или воспроизводить недостающие элементы орнамента.
На отливках, выполненных в кусковых формах, всегда остается более или менее заметный обслой. В местах стыка кусков его также срубают и зачеканивают.
На пустотелых отливках сложной формы часто бывают отверстия от знаков стержней. Такие отверстия рассверливают и в полученные цилиндрические отверстия вставляют на резьбе пробки и их зачеканивают.
Пробки вытачивают из такого же материала, из какого была произведена отливка. Лучше всего для этой цели использовать крупные литники или специально отлитые цилиндрические болванки.
Пробки, изготовленные из такого же материала, после их зачеканки и отделки всей фигуры становятся совершенно незаметными.
Часто приходится исправлять брак литья – раковины, неслиты, облои, наросты и другие дефекты. В этих случаях на отливках образуются более или менее заметные выступы. Их также аккуратно срубают сечкой и зачеканивают – сначала шероховатыми чеканами с крупным зерном, чтобы затянуть и сравнять дефект, восстановить основную форму, а затем уже отделывают гладкими или матовыми чеканами, в зависимости от характера и фактуры всего рельефа и в соотвествии с замыслом скульптора.
При окончательной чеканке литья очень точно подбирают чеканы по форме боя и его фактуре, чтобы возможно было лучше выразить характер изображаемого – нежность лепестков, сочность плодов, пышность цветов или, наоборот, упругость и блеск металла и т.п. В этих целях применяют, кроме чеканов, напильники, рифлевки, надфили, шаберы и воронила для получения гладких, полированных поверхностей.
При чеканке и отделке художественного литья возможно применение бормашин с гибким шлангом с набором различных стальных и абразивных шарошек, которые облегчают труд обработки и отделки литья. Шарошками легко удаляют наплывы, наросты, следы литников, поверхности придают разнообразную фактуру, которую невозможно достичь чеканами.
Чтобы получить сплошные, равномерно матовые, бархатистые поверхности применяют обработку пескоструйными установками с различной величиной зерен песка. Крупнозернистый песок дает красивые шероховатые отделки. Мелкий песок придает поверхности тонкую матовую бархатистость.
Чеканные работы из листа отличаются по своей технологии и дают различный художественный эффект. Основными видами чеканных работ из листа являются плоскостые чеканнные изделия, выполненные только расходкой.
Расходка может быть выполнена как с лицевой, так и с оборотной стороны, или с изнанки. Изделия, выполненные с лицевой стороны похожи на гравировку.
Расходка с изнанки часто применяется современными художниками.
Расходка с просечкой или выпиловкой фона является довольно простым и в то же время эффективным видом художественной обработки металла.
Расходка с просечкой создает ажурные, легкие металлические кружева. Этот прием часто применяют в декоративном искусстве для выполнения изделий из листового серебра, меди, железа. Чеканка без узоров представляет собой набивку фактуры рисунчатыми чеканами, пурошником или бобошником.
Расходка с опусканием фона является распространенным приемом, который применяют для различных декоративных изделий и ювелирных изделий.
Расходка с легкой выколоткой рельефов с изнанки. Благодаря этому приему на предмете получается рисунок не в виде однообразных линий, а в виде рисунка легкого, сочного, живого. Линия на рисунке становится то плотной и непрерывной, то переходит в отдельные быстрые штрихи. Таким приемом выполняли изделия из серебра – чеканные блюда и др.
Кроме того, выполняют рельефную чеканку с полной обработкой рельефа различной высоты и степени деталировки. Это вид чеканки применяли как мастера далекого прошлого, так и современные.
Существует чеканка без насмолки крупных декоративных рельефов из листового алюминия, меди, железа, а также чеканка с применением эмали. Примером чеканных работ в сочетании с выколоткой является русская золотая и серебряная посуда 16-17 веков – ковши, братины, чарки. Их выколотка, а ковшах ковка проведена очень точно.
Большинство этих сосудов обильно покрыто чеканкой, в которой применен высокий рельеф, гладкие поверхности орнаментированы мелким ювелирным узором.
Чеканка объемных изделий скульптурного типа из драгоценных металлов представляет собой выколотку с последующей чеканкой.
Чеканка объемных форм
Полые объемные формы для чеканки – кубки, вазы, стаканы и др., получают из металлической пластины путем штамповки, выдавливания симметричных частей предметов на токарных станках по деревянным шаблонам или свободной ручной выколоткой.
Рисунок, выполненный по фрагментам или на бумажной разветке формы изделия, канфарением переносят на объем. Полый сосуд, например кубок, заливают смолой.
Сканфаренный контур рисунка проходят расходником, затем из кубка удаляют смолу, отжигают, отбеливают, промывают и высушивают.
Далее следует вытяжка рельефа рисунка или орнамента с внутренней стороны кубка. Эта операция выполняется специальными ударными инструментами – крюками и трещотками.
В зависимости от применяемого инструмента работу производят разными способами.
Если используют крюки, объемный предмет укладывают на верстак, под который подкладывают мешок с песком. Затем рабочий конец крюка – бой вводят во внутреннюю полость формы, ставят боек на участок выколачиваемого рельефа и ударяют молотком по штанге крюка. Передвигая боек крюка по внутренней поверхности объемной формы, постепенно выколачивают до нужной высоты весь рельеф. Затем внутреннюю полость вновь заливают смолой и приступают к осаживанию фона, уточнению подсадкой рельефа рисунка, нанесению фактуры и т.д., выполняя работу уже обыкновенными чеканами.