Мастер по работам с другими металлами

Что нужно знать каждому о работе с металлом

Независимо от вида изделия — поручня, петли или обыкновенной лопаты — использование металла для его изготовления оправдывается высокой твердостью и прочностью этого материала. Он способен выдерживать такие нагрузки и агрессивные воздействия, которые сразу же или постепенно выводят из строя изделия из большинства других материалов. В довершение ко всем своим положительным аспектам металлы также поддаются самым различным видам обработки, как в заводских, так и в домашних условиях.

Производство металла

На металлургическом заводе, в литейном или прокатных цехах путем внесения изменений в химический состав можно получить металл с различными заданными свойствами. Железо, приобретающее высокую твердость даже при самом незначительном содержании углерода, превращается в мягкую сталь. Данный материал достаточно ковкий, для того чтобы из него можно было изготовить перила или балюстраду, и достаточно пластичный, чтобы из него можно было вытягивать как проволоку для оград, так и промышленные трубы любых диаметров.

При большем содержании углерода железо превращается в инструментальную сталь. Это достаточно твердый материал, чтобы изготовленные из него инструменты могли резать, пробивать или шлифовать большинство других металлов. Подобные чудесные превращения происходят и с другими металлами: медь, сплавленная с оловом, образует бронзу — сплав, который обладает лучшими литейными качествами, чем медь. Алюминий, который используется в чистом виде для изготовления высоковольтных электрических кабелей, может быть превращен в намного более прочный дюралюминий путем сплавления с марганцем, медью, магнием и кремнием.

Работа с металлом в домашних условиях

Однако продолжить подготовку металла к использованию для предполагаемой цели можно и за воротами завода. В домашних условиях можно почти так же свободно менять размер и форму металлической заготовки, а в некоторых случаях и ее физические свойства. Наиболее радикальные изменения достигаются при превращении металла в расплавленное состояние с помощью дуги или печи. Довольно большое количество операций может выполняться и без нагрева металла. Специальные ножницы для резки металла, зубила для рубки в холодном состоянии, ножовочные пилы по металлу сокращают время резки металла в холодном состоянии.

Высокоскоростные сверла спиральной формы легко проникают в металлические детали, а для их соединения используются крепежные детали, выпускаемые в широком ассортименте — от крошечных пустотелых заклепок до машинных болтов толщиной с запястье человека. Инструмент для нарезки резьбы (метчики и плашки) используется для нарезки резьбы на деталях и их соединения без дополнительных крепежных элементов. Специальные ножовки и гибочный инструмент, в том числе многочисленные самодельные приспособления, облегчают изменение формы деталей.

Трудности при работе с металлом

Однако, несмотря на легкость, с которой металлические изделия можно резать, изгибать, сверлить и полировать, металл требует точной обработки. И причина этому одна — ошибки в обработке устраняются с большим трудом. Неправильно просверленные отверстия невозможно просто заделать или просверлить заново.

Неровный сварной шов очень трудно выпрямить. Но требования высокой точности обработки, затраченные усилия будут вознаграждены полученным результатом. Например, прекрасный внешний вид отделанной балюстрады сохранится достаточно долго, что, безусловно, оправдывает несколько дополнительных часов, затраченных на придание ей соответствующего вида. Можно вспомнить изящные железные решетки, украшенные знаменитыми геральдическими лилиями, которые до сих пор защищают окна и двери в Венеции. Они были выкованы за несколько столетий до разработки современных космических сплавов.

Источник

Мастер по работам с другими металлами

К наиболее простым можно отнести технику просечного металла (пропильной металл, просечная чеканка, ажурная чеканка, ажурная просечка).

В XV-XVII веках на Севере, особенно в Вологодской области, технику ажурной просечки листового металла применяли при изготовлении многих предметов быта. Листами и полосками с просечными узорами обивали деревянные сундуки, подголовники, шкатулки и ларцы. Часто просечными узорами украшались выполненные из листового металла подсвечники и другие светильники.

В конце XIX века листовой металл стал распространенным кровельным материалом, особенно в городах. И в работе с ним сказалась извечная потребность народных мастеров творить красоту. Если плотники и резчики украшали дом разным декором, то мастера-жестянщики создавали ему в лад не менее выразительное убранство из кружевной жести. Оно не только дополняло деревянный декор, но и было своеобразным венцом всего архитектурного сооружения.

Из просечного материала изготавливают и объемные полые формы — навершия для дымовых и воронки для водосточных труб, которые, выполняя основное назначение, представляют еще и декоративные элементы архитектуры. Поэтому не редкость встретить на крышах современных домов гребни, идущие по коньку и фронтону, дымники, флюгера и воронки водосточных труб, декорированные ажурной просечкой. Вдоль конька крыши мастера укрепляли ажурный гребень, по краям которого устанавливали иногда миниатюрные башенки с флюгерами, вырезанными из жести со знанием дела. Поскольку они находились высоко, а значит, и далеко от глаза наблюдателя, силуэтное изображение старались делать обобщенным, без излишних мелких деталей. Оно должно было четко вырисовываться на фоне светлого неба, оставаясь видимым даже в сумерки, Обычно вырезали силуэт человека, птицы или зверька. При легком дуновении ветерка фигурки отворачивались от него. И быть может, отсюда пошло известное выражение «держать нос по ветру».

Флюгера устанавливали не только на гребне крыши, но и еще выше – на вершине оголовка печной трубы. Каждое навершие – это, по сути дела, маленькая беседка, защищающая дымоход от попадания в него дождя и снега. Некоторые из них порой напоминают сказочные терема. И это не случайно. Ведь видимый издалека дымник служил как бы своеобразной визитной карточкой дома.

Традиции художественной обработки листового металла продолжают жить и в наше время почти во всех уголках нашей страны, где кровельным материалом служит листовая прокатная сталь. В этой технике выполняются ажурные накладки (аппликации) для украшения предметов домашнего обихода и декор в виде архитектурных дополнений — фронтонов, ставен, коньков на крышах. Просечным металлом декорируют и кованные изделия, а в смешанной технике и литье. Просечка делается обычно из мягкой стали толщиной 0,3-0,7 мм, из оцинкованной листовой стали, также используются для декора в просечной технике и цветные чеканные металлы — медь, латунь и алюминий толщиной 2-3 мм для элементов интерьера, вставок в композицию из черного металла.

Черные металлы
Сталь. Это сплав железа с углеродом и другими компонентами. Сталь упруга, обладает способностью закаливаться, приобретая разные степени твердости и упругости. При нагревании и медленном охлаждении теряет эти свойства (отпуск), куется, режется. Закаленная сталь вообще не подлежит обработке, инструменты применимы к ней только после отпуска. Чем меньше в ней углерода, тем она мягче. Мягкость стали достигается отжигом (металл разогревается докрасна и постепенно охлаждается).

Материалом для просечных работ служит листовой металл различной толщины. Наиболее часто просечные изделия выполняются из тонкой листовой стали, называемой в быту кровельным железом. Обычно кровельная сталь имеет толщину 0,35-0,8 мм , ширину – 510-1250 мм, и длину 710-2500 мм. Поскольку в ней содержится мало углерода, она обладает достаточно высокой пластичностью – легко гнется, режется ножницами и просекается стальными сечками. Для изготовления различных бытовых предметов применяют и другие цветные металлы: латунь, медь и алюминий.

Цветные металлы и сплавы
Медь. Известна человечеству с древнейших времен. Мягкий металл красного цвета, тягучий, очень ковкий, вязкий; легко поддается механической обработке; очень хорошо паяется оловом и твердым припоем; обладает высокой тепло- и электропроводимостью; сильно окисляется под воздействием углекислого газа (приобретает вид пленки зеленого цвета, ликвидируемой полировкой, однако блеск меди долго не сохраняется). Плотность меди 8960 кг/ 3 , температура ее плавления 1083 С.

Медь растворяется в кислотах: в азотной — азотнокислая медь; в смеси азотной и соляной («царская водка») — хлорная медь; серной — медный купорос; соляной — хлорид меди.

В природе встречается в виде самородков и рудах. Для просечных работ применяется листовая медь. Медь является основой многочисленных медных сплавов, из которых наиболее распространены латунь и бронза.

Латунь. Сплав меди с цинком, содержащий не менее 50% меди с добавками свинца, олова, никеля, железа и других металлов; золотисто-желтого цвета; тверже меди и хуже куется, более хрупкая, то есть менее тягучая, обладает небольшой упругостью, легко обрабатывается на режущих станках, большинство латуней хорошо прокатывается, штампуется и чеканится. Температура плавления латуни 980-1000о С. Применяется как инкрустационная вставка, используется в листовом виде в чеканке и просечном металле.

Алюминий. Металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком, покрывается тонким защитным слоем окисла, очень пластичный, легко прокатывается, куется, штампуется. Используется в сплавах и для изготовления различных украшений с их анодированием и окраской.
Меню

Перед началом резания и просекания листовой металл необходимо очистить от грязи и ржавчины, затем подвергнуть отжигу для снятия внутрикристаллического напряжения, которое обычно возникает в процессе обработки на прокатном стане. Правку металла проводят по необходимости, следя за тем, чтобы на листовом металле не образовались различные выбоины, вмятины от ударов молотка.

Разметка готового рисунка представляет собой одну из ответственных операций, т.к. от точности линий рисунка зависит красота будущего изделия. Разметку рисунка на листовом металле можно выполнить разными способами:
1.На заготовку кладем копировальную бумагу, сверху – рисунок. Твердым карандашом или авторучкой рисунок переводим на металл. После перевода рисунок закрепляем прозрачным лаком.
2.Прикрепляем бумагу к металлическому листу пластилином или иным способом. Переводим рисунок с помощью чекана-канфарника или кернера. Боек инструмента ставится на линию и наносится точный, но не сильный удар для получения небольшой вмятины-точки. Закончив кернение, соединяем точки с помощью стальной чертилки до образования контуров рисунка на заготовке.
3.Металл обезжириваем раствором пищевой соды, наносим тонкий слой белой гуашевой краски. После высыхания краски переводим рисунок и закрепляем быстросохнущим лаком или клеем.
4.На рисунке, выполненном на прочной бумаге, при помощи ножа-косяка удаляется фон. Таким образом, получается шаблон для перевода рисунка на лист металла. Линии контура можно выполнять карандашом или стальной чертилкой, обводя контуры шаблона. Правильность рисунка на заготовке проверяется при помощи этого шаблона по мере просекания изделия, что является одним из достоинств этого способа. Этот способ мы и применили для выполнения наших изделий.

Читайте также:  Усилитель для металла рока

Просекают листовой металл на деревянной основе (на торце массивного березового кряжа) или стальной либо свинцовой плите в зависимости от толщины листа зубилами, стальными сечками. Но не всегда бывает под рукой такой материал. Поэтому для этих целей мы используем кусок ДСП, облицованный березовым шпоном (например, от старых школьных парт), который укладывается на ровном и прочном основании.

Просекание листового метала сечками выполняется в следующей последовательности. Устанавливаем кончик лезвия сечки на контур рисунка, придаем сечке вертикальное положение и ударяем по торцу молотком. Сила удара должна быть достаточной, чтобы металл был рассечен с первой попытки. По мере просекания сечку передвигаем дальше и убедившись, что лезвие установлено точно, продолжаем работу. Металл от просечных работ деформируется, мешая продолжению просекания и точности выполнения линий контура. Чтобы избежать этого, следует постоянно выполнять правку изделия несильными ударами киянки. Следует помнить, что нельзя полностью выравнивать вогнутость металла, т.к. она придает изделию определенную рельефность и объемность элементов орнамента.

На краях просечного металла образуются заусенцы и острые кромки. Их опиливают напильниками разной формы. Для выразительности рельефа нужно прочеканить элементы с тыльной стороны выколоточным молотком или чеканами, которые придадут изделию небольшую объемность и дополнительную прочность. Также с помощью чекана наносим на листовом металле всевозможные декоративные углубления и выступы, имитируя заклепки. Готовые изделия сгибают по линиям разметки с помощью оправок и собирают при помощи клепки.

Изделие отшлифовывают наждачной бумагой и покрывают защитной пленкой. Стальные изделия можно покрыть натуральной олифой, а затем обжечь паяльной лампой (не забывая о пожарной безопасности) до появления на поверхности металла коричневого или черного цвета. После окончания заточки с режущих кромок необходимо снять заусеницы. Это делается шлифовкой с пастой ГОИ. Перед ведением просечных работ листовой металл отжигают.

Технология просекания проста: удар по зубилу или сечке должен быть достаточным для пробивания металла с первого раза; следующим ударом лезвие инструмента должно слегка соединяться с первой просечкой и так далее до полного просечения данного участка контура чертежа (рисунка). Образующиеся по краям просечки заусеницы опиливают напильником, зачищают наждаком. Готовые части изделия собирают воедино, изгибают по намеченным линиям, соединяют методом клепки, шлифуют. Затем производят декоративную отделку, которая не только украсит изделие, но и предотвращает его от коррозии. Чеканка и просечка металла часто дополняют друг друга, красиво сочетаясь в одном изделии. То есть в чеканных работах используется техника просекания, просечные изделия обрабатываются чеканами. Так, основной узор является рельефом, а фон высекают. Например, при изготовлении шкатулки или ларца на крышке или на стенках вычеканивают рельефное изображение животного, птицы или какое-то иное, которое окружает просечной орнамент.

Для выполнения просечных работ мастерская должна быть снабжена специальным инструментально-материальным оснащением. Оно включает:
-электро- или газовую плиту (печь) для отжига металла;
-емкости для химреактивов, травильных растворов;
-резиновые перчатки для работы с химреактивами;
-химреактивы — соляную, азотную, серную кислоты, поташ, сернокислую медь;
-щипцы кузнечные для удержания прокаливаемой детали;
-брезентовые рукавицы;
-ножницы по металлу;
-слесарный лобзик для прорезания ажура;
-слесарная ножовка для распиловки заготовок;
-напильники различной насечки;
-рашпиль (напильник очень крупной насечки — крупнозубцовый) для опиловки очень мягких металлов (алюминий);
-надфили — напильники очень мелкой насечки — для обработки узких прорезей, шероховатостей, то есть для тонкой отделки;
-утонченные напильники — личные (для лицевания), шлифные или бархатные;
-измерительные и чертежные инструменты: угольник, стальная линейка, циркуль, кронциркуль, чертилка-разметчик;
-колода из твердого дерева для производства просечки;
-подложки для выколотки рельефа;
-копировальная бумага для переноса рисунка на пластину;
-войлок, сукно — для полировочных тампонов;
-крокус (окись железа) для шлифовки;
-нашатырный спирт, ляпис, шлаки, красители для отделки;
-различные щетки;
-другое оборудование в зависимости от выполняемых работ.
Меню

Листовой металл просекают специальными сечками, которые нужно изготовить самим. Сечка представляет собой остро заточенный инструмент в виде небольших долот, стамесок и зубил. Полотно сечки сделано из стали марок У8 и У10; рабочая часть закалена. Угол заточки сечки или зубила зависит от металла, который выбран для просечки: для алюминия — 35°, меди и латуни — 45°, стали мягкой — 60°, твердой — 70°. Соответствие угла заточки проверяется на шаблоне — пластинке с вырезанными соответствующими углами. Рабочую часть закаливают. Ширина рабочей части инструмента может быть разной в зависимости от выполняемых работ. Для наших работ подойдут также инструменты, изготовленные из списанных сверл, метчиков. Затачиваются сечки на наждачном круге. Чтобы инструмент не терял своей твердости нужно следить за тем, чтобы он не перегревался.

Так как мы работаем с относительно мягким материалом, сечки изготавливаются с острыми углами заточки. Нужно изготовить сечки с прямыми, полукруглыми и желобчатыми лезвиями. Для сложных контуров удобно использовать сечки с полукруглым лезвием. Прямые или слегка скругленные линии просекаем полукруглыми сечками, имеющим широкие лезвия, а мелкие проемы со сложными кривыми линиями – узкими сечками. Закругленные мелкие детали и круглые отверстия просекаем желобчатыми сечками. Сечки с ровными кромками используют для просекания прямых линий, а также углов ажурных проемов.Для удобства пользования сечкой из сверла можно ударную часть инструмента обмотать изолентой или надеть в натяг полихлорвиниловую трубку.

Для разных видов работ применяют ножницы различных конфигураций и размеров. Для резания листа толщиной 0,3-0,4 мм пригодны обычные ножницы, от 0,5 до 1,5 мм — ножницы по металлу. Ножницы с прямыми губками используют при прямых резах, круго— или элипсообразные отверстия или детали получают при помощи ножниц с изогнутыми губками. Для удобства при резке кольцо одной из ручек ножниц можно зажать в тисках, тем самым освободив одну руку и облегчив процесс резания.

Пилки и полотна для слесарного лобзика и ножовки, предназначенные для резки металлических пластин, классифицируют по толщине и ширине полотна и размеру зубьев (в зависимости от этих позиций у пилок свои номера). Пилку крепят натяжкой, как струну, сначала в зажиме у ручки, а затем зажимают верхний конец пилки. Поскольку зубья пилки направлены к ручке лобзика, пилят на себя. При выпиливании внутреннего замкнутого рисунка (фигуры) пилку после зажима у ручки продевают снизу в отверстие, просверленное в этом контуре, ближе к краю, а уже потом закрепляют вверху.

Для выпиливания сквозных узоров в тонком металле очень удобен специальный верстачок, поэтому рабочее место (стол мастера по художественной обработке металла) должно быть снабжено этим дополнительным приспособлением — выпиловочным верстачком. Его очень просто изготовить самому. Он представляет собой обычное крепление из винта и струбцины, к которой прикреплен деревянный упор из доски с треугольным вырезом, завершающимся круглым отверстием. Выпиливать ажурные украшения из листового металла на таком верстаке очень удобно: пилка движется между краями выреза. Прикрепляют его к столу вырезом наружу. В работе применяют специальный лобзик с раздвижной рамой. Можно пользоваться и обычным, но при этом использовать только пилки по металлу. Ножовки бывают раздвижные и нераздвижные. Гораздо более удобны ножовки с раздвижным станком, позволяющим использовать полотна разной длины. Если необходимо произвести длинный распил, полотно закрепляют под углом 90′ к раме пилы, поскольку при обычном положении пилки рама будет упираться в лист и не позволит получить пропил необходимой длины. При работе слесарной ножовкой и лобзиком нужно учитывать следующие технологические нюансы:
—полотно в ножовке устанавливают зубьями от ручки, а пилку в лобзике наоборот -зубчиками к ручке;
—начинать пилить нужно осторожными движениями, без нажима и рывков, плавно, точно по разметке;
—поскольку мелкие пластинки с рисунком удерживать неудобно, начинать выпиливание нужно с внутренних деталей, а затем опиливать контур. Для облегчения работы с мелкими рисунками, лучше располагать их на цельном листе по нескольку;
—движения лобзиком должны производиться строго по вертикали вверх и вниз, а пластинку при этом следует подавать вперед, влево, вправо левой рукой так, чтобы пилка точно следовала линии рисунка;
—на крутых изгибах орнамента следует быть осторожнее, чтобы при выходе на новую линию при резком повороте не сломать пилку или не сделать пропила не по рисунку;
—при выпиливании по прямой линии лобзик «идет» на металл, при поворотах линии рисунка движение вперед прекращается, а в нужном направлении поворачивают лист металла и подают на пилку; острый угол вырезают по линиям с двух сторон до вершины;
—работая с очень тонкой пластиной, тоньше 1 мм, лучше поместить её между фанерками, скрепленными скрепками. Таким способом получают рисунки открытого и замкнутого контура из листового металла (см. выше).

Кругорез представляет собой корпус (брусок) с отверстиями для перемещения центровой иглы с ручкой; на другом конце бруска винтом-фиксатором закреплен нож, которым прорезают круги и над которым тоже ручка. Одной рукой прижимают к металлическому листу центровую иглу, а другой вращают кругорез, также придавливая нож к пластинке. Кругорез служит для вырезания кругов и колец из тонких пластин. Чтобы получить листовое кольцо, сначала вырезают круг, а затем в нем меньший круг. Диаметр круга или ширину кольца из пластины регулируют перемещением центровой или опорной иглы по отверстиям в бруске. С этими инструментами работают обычным слесарным молотком.

Читайте также:  Прибор для анализа содержания металлов

Наковальней служит имеющаяся на рабочем столе стальная плита. При необходимости можно изготовить специальную наковальню со стальной оправкой. С деталями из тонкого листа работают в тисках, которыми также снабжен верстак мастера по художественной обработке металла.

Заточка режущих инструментов. Режущий инструмент от длительного механического воздействия на металл притупляется и требует регулярной ремонтной заточки. Заточку желательно производить так: сначала инструмент затачивают на вращающемся точильном круге, затем на мелкозернистом бруске проводят фаски и доводят лезвие на шлифовальном камне. На точиле под углом 10-15° проводят рабочую часть без особого нажима, во избежание заусениц на лезвии. Заточка производится только под постоянным углом, иначе фаска округлится. Причем точило вращается на инструмент, который подобно маятнику «ходит» влево-вправо. Затем заточка фаски производится с обратной стороны. За неимением точила применяют крупнозернистый круг, производя заточку механически. Далее шероховатости на фасках снимают мелкозернистым точилом. Рабочую поверхность инструмента под умеренным нажимом проводят нужное число раз, пока не останется на лезвии мелких заусениц. Доводка заточки производится на шлифовальном бруске с очень мелкими зернышками.

Шлифовка. Эта операция производится абразивными материалами естественного происхождения: корундами, алмазами, кремнием, кварцем, а также искусственными корундами и алмазами. На практике — это наждачная бумага или шкурка — абразивная зернь, наклеенная на плотную бумагу или ткань. Начинают шлифовку крупнозернистой шкуркой, постепенно переходя к мелкозернистой, а затем и к шлифовальной пасте, к мельчайшей кирпичной муке. Шлифовкой удаляются окислы, открывается чистая поверхность изделия.

Полировка. Это следующий этап отделки металла. Полировка осуществляется полировочными пастами различного сметанообразного состава — смеси мела, извести, окиси хрома, алюминия, зубного порошка, нашатырного спирта, воды и других компонентов. Славится полировочная паста ГОИ. Пасты бывают твердые, средние и тонкие. В такой очередности ими и пользуются. Если первой ликвидируют оставшиеся от шлифовки царапинки, второй добиваются ровного фона, то последней получают зеркальный блеск металла.

Полировку обычно производят вручную, достигая идеальной равномерности и доставая до углублений рельефа. Более ровные и крупные детали изделия полируют на специально изготовленных кругах из нескольких слоев войлока, фетра, толстого сукна, тщательно проклеянных клеем марки БФ и сшитых между собой. Закрепленный на небольшом металлическом стержне, который крепится в патроне точильного или сверлильного станка, полировочный круг, смазанный пастой, вращаясь, полирует изделие. Затем доводку осуществляют на сухом матерчатом круге. Наиболее труднодоступные участки изделия полируют специально изготовленными палочками из древесины более твердых пород — бука, дуба и мягких — липы, груши. Рабочая часть полировочных палочек, которая смазывается пастой, разнообразна: выпуклая, вогнутая, коническая итак далее. Узкие сквозные отверстия полируют шелковым шнуром, а то и суровой нитью, покрывая их пастой. Полирование путем уплотнения, выглаживания металлической поверхности производится специальным инструментом — полировочным гладильником (гладилом). Он изготавливается из высокопрочной стали. Гладильник полируется и закаливается.

Полирование осуществляется проглаживанием под нажимом в одном направлении до появления глянца на полируемой поверхности. Затем выглаживание осуществляется в перпендикулярном направлении. Рабочая часть гладильника шарообразна. Полируемую поверхность для лучшего скольжения рабочей части полировальника время от времени смачивают специальным раствором в воде мыла и нашатырного спирта.

Готовые изделия из черных металлов нуждаются в декоративно-защитных покрытиях, от технологических качеств которых зависят их привлекательность и долговечность. При обработке черных металлов, особенно кузнечным методом, на их поверхности образуется слой окалины, на первый взгляд, красивого серо-голубого цвета. Но этот покров не защищает металл от коррозии, а является окисью железа. Имея различную толщину и плотность, он подвержен постепенному отслаиванию от основного изделия, поэтому окалину необходимо удалить. Сделать это можно разными способами. Например, химическим способом, пользуясь раствором соляной кислоты, уротропин и йодистого калия в различных пропорциях. Или механическим — наждаком, металлической щеткой, мелкозернистым напильником, смесью воды с молотой пемзой.

После очистки и сушки изделие оксидируют нагреванием его поверхности горелкой или паяльной лампой. На ней образуются цветовые тона от желтого до темно-синего. Получив желаемый оттенок, нагрев резко прекращают. Учитывая различную толщину изделия, оксидированием можно добиться разных цветовых оттенков на разных его деталях. После оксидирования изделие покрывают воском, растворенным в бензине. После сушки полируют волосяной щеткой. Черный цвет металла можно получить натиранием очищенного металла растительным маслом и нагревом до получения пленки нужного оттенка. Масло не должно воспламеняться; разлагаясь от нагрева, оно плотно заполняет поры окислов, образуя надежное покрытие черного или темно-бурого цвета.

Изделия садово-парковой архитектуры, которые постоянно подвергаются атмосферному влиянию, покрывают лакокрасочными покрытиями. Хорошо себя зарекомендовало покрытие автомобильным герметиком, который наносится на грунтовку. Окрасить сталь в темно-синий цвет можно в водном растворе иносульфита и уксусно-кислого свинца: на литр воды — 150 г сульфита и 50 г свинца. Легче окрашивание происходит при нагреве раствора до кипения. С помощью этого раствора латуни придают серебристо-голубой оттенок.

Известна строгая красота вороненой стали, когда металл приобретает иссиня-черный цвет, как крыло ворона. В то же время воронение — один из лучших способов защиты от коррозии. Наряду с отполированным до зеркальной поверхности серебром и канфаренным золотом вороненое железо почиталось геральдическим металлом. Именно такие виды декоративной обработки применялись для произведения гербов, а также художественного царского или княжеского оружия.

Для получения черной с синим отливом стали в литре воды растворяют 100 г двухромовокислого калия, в обиходе у мастеров называемого хромпик. Стальное изделие выдерживают в этом растворе 20 минут и высушивают над пламенем или жаром высокой температуры. Появляется серо-бурый оттенок. Повторяя воронение, достигают вороненого цвета. Черную матовую поверхность получают также химическим оксидированием в растворе такого состава: на литр воды 80 г гипосульфата натрия (поташ), 60 г аммония, до 7 г ортофосфорной кислоты, 3 г азотной кислоты. Темно-коричневый цвет металла получают оксидированием в литре воды 15 г хлористого железа, 30 г железного купороса и 10 г азотнокислой меди. Металл начинает менять окраску на бурый цвет. Повторение оксидирования приведет к густому черно-коричневому цвету. Оксидирование при комнатной температуре длится до часа, с подогревом оксидирующего раствора — сокращается втрое. Синий цвет стали получают оксидированием в растворе 120 г воды по 30 г хлорного железа, азотной ртути, соляной кислоты и 120 г спирта; при 20-градусной температуре время оксидирования занимает 20 минут.

Перед любым способом оксидирования слой окиси необходимо декапировать химическими растворами (3-5-просмо-ловым раствором в воде соляной или серной кислоты), а также чисто обезжирить ацетоном или бензином. Эти операции для избежания жировых пятен или иного загрязнения поверхности. Изделия обрабатывают в растворах на проволочных подвесках и промывают под струей воды для смывания кислоты.

Кроме химического оксидирования пользуются и термическим методом декорирования черных металлов, а также цветных, из которых изготавливаются изделия, предназначенные для пользования в сухом помещении. При нагреве изделия газовой горелкой на нем меняются оттенки побежалости (цветовой изменчивости) — от соломенного до черного. На необходимом цвете мастер прекращает термическое тонирование металла.

Для оксидирования путем нагрева поверхности изделия в индивидуальной мастерской применима простейшая газовая горелка с деревянной ручкой, соединенная гибким шлангом с газовым баллончиком. Такую горелку можно изготовить самому. Самодельная горелка состоит из сопла, пробки и капсюля (как и в горелке газовой плиты), трубки и ручки. Сопло (с внутренней нарезкой) и пробку (с внешней резьбой) проще всего изготовить из латуни на токарном станке. Сбоку в сопле высверливаются отверстия для подачи воздуха. В пробке, которая соединяется с соплом резьбой, сверлят два отверстия и также делают резьбу в них для трубки и капсюля. Ручка одевается и закрепляется на трубке, которая соединяется с гибким шлангом резьбой. Подачу (силу) газового пламени регулируют краником на баллоне. При работе с газовой горелкой необходимы меры предосторожности: нужно следить, чтобы не произошло каких-то побочных возгораний, не было утечки газа и не возникло взрыво— и пожароопасных ситуаций. Цветовой гаммы, тонирования, цветовых переходов можно достичь умелым пользованием горелкой. Таким способом тонируются как чеканные, так и другие изделия или произведения смешанных техник.

После термической обработки изделия покрывают восковым слоем (воск с растворителем) и полируют войлоком и фетром. Олифо-масляный обжиг обычно применяют для нанесения декоративно-защитного черно-коричневого покрытия на изделия из чугуна, получаемые литьем,— скульптурные произведения, фигурные решетки для ограды парков, цветников и другие. Изделия смачивают олифой, а затем прокаливают. Такой способ декорирования применяется и для произведений, созданных художественной ковкой, поскольку в кузнечном деле при работе с черными металлами мастеру нередко приходится натыкаться на ржавчину. В зависимости от степени поражения ржавчину выводят механически или растворителями соответствующей интенсивности. Частично пораженные участки металла зачищают наждаком, предварительно смочив их керосином. Ржавчину, охватившую большую площадь, удаляют раствором на основе фосфорной кислоты, содержание которой определяет его интенсивность. Раствор наносят приготовленным тампоном на держаке, а после высыхания место ржавчины обрабатывают железной щеткой. Рецепты растворов различной концентрации Слабый: в литре воды 15 г концентрированной фосфорной кислоты, 5 г бутилового или этилового спирта; Средний: 700 г воды, 200 г фосфорной кислоты, 160 г технического спирта, 70 г стирального порошка. Сильный: на 100 г воды 275 г фосфорной и 15 г винной кислот, 6 г азотнокислого калия, 3 г хромового ангидрида, 8 г фосфата цинка и 3 г тиокарбамида. Для удаления ржавчины с произведений, имеющих художественную ценность, для их реставрации применяются щадящие растворы, способные удалить ржавчину и минимально повредить основную часть реставрируемого изделия. Приготовление таких растворов осуществимо в частной мастерской. Это почти что естественный, минимально химизированный препарат, который готовится на 5-процентном растворе соляной кислоты из измельченных листьев и стеблей лекарственных трав — чистотела, алтея, тысячелистника, а также томатов и картофеля. Кислотный раствор должен покрывать измельченную травяную массу. Накрытая крышкой, эта настойка выдерживается 7-10 дней. После этого приготавливают раствор для травления ржавчины, смешивая 5 г полученного в результате настаивания экстракта, 40 г концентрированной соляной кислоты и 75 г воды. Эти пропорции при необходимости легко изменяются для получения еще более щадящего травильного раствора: 10 г экстракта, 20 г кислоты, 100 г воды (обратно пропорциональное изменение).

Читайте также:  Все металлы реагируют с водородом кроме

Особенно восприимчивы к тонированным покрытиям медь и ее сплавы: латунь и бронза. Черный (серый) цвет меди и латуни можно придать с помощью разных оксидирующих растворов. Получают серную печень сплавлением в фарфоровой чашке одной части порошковой серы с двумя частями сухого поташа в течение 15-20 минут. При реакции с воздухом происходит взаимодействие компонентов расплава. Хранить спеченную с поташом серу дольше в крупных кусках — лучше сохраняется активность этого спечения — в сосудах темного стекла, герметично закрытых. Водный раствор серной печени (полисульфид калия, используемый и для оксидирования серебра с целью придания ему стойкой пленки сульфида) готовят из 10-15 г серной печени на литр воды (хранить не более суток). Тонируют изделие погружением в раствор или обмакиванием ветошью, тогда нанесение раствора на изделие легче контролировать, а, значит, и регулировать глубину окрашивания поверхности металла.

Черный цвет меди придают и раствором такого состава: на 100 мл воды — 0,9 г едкого натра и 0,3 г персульфата аммония — при температуре не более 100 «С. Старые мастера осуществляли чернение меди по такому рецепту: раствор сернокислой меди смешивают в равном количестве с нашатырным спиртом (смесь приобретает ярко-синий цвет), изделие опускают в него на несколько минут, затем, вынув, нагревают, пока медь не почернеет. Такая же процедура и в таких составах: раствор чистой меди в азотной кислоте; насыщенный раствор сернокислой меди с таким же количеством углекислой соды, затем после получения осадка углекислой меди жидкость раствора сливают, а промытый осадок растворяют в нашатыре.

Чернение меди можно осуществить и опустив изделие в раствор хлорного железа в соотношении одной его части на одну часть воды. Серую окраску получают в растворе 2-3 г поваренной соли и такого же количества серной печени в литре воды. Наиболее насыщенного цвета оксидных пленок на меди — от светло-коричневого — до коричнево-черного — можно получить, приготовив раствор в сочетании сернистого аммония с серной печенью соответственно в различных дозах — от 5 до 15 г. Шоколадный цвет меди и латуни можно придать в растворе хлорида калия, сульфата никеля и сульфата меди — соответственно 4,5 г, 2 г и 10,5 г на 100 мл воды при нагревании раствора до 100°С. Коричневый цвет с красноватым оттенком получают в растворе 2,5 г пятисернистой сурьмы в литре 4-процентного едкого натрия. Красно-коричневый цвет латуни придает водный раствор хлористого цинка и медного купороса в равном соотношении частей цинка и купороса. Коричневый и черный цвет на латуни получают обработкой изделия раствором 60 г гипосульфата и 5 г азотной, серной или соляной кислоты в литре воды. Такой раствор оказывает тонирующее действие лишь 20 мин. Оливковый и черно-коричневый цвет придаст латуни обработка раствором хлорокиси меди и нашатыря. Буквально за несколько секунд латунь становится черной в следующем растворе: в литре воды смешивают 2 ложки хлорокиси меди с двумя третями водного аммиака; этот раствор нужно быстро размешать и закупорить. Получится смесь зеленоватого цвета, а после выпадения осадка — сине-зеленого; в этом растворе и тонируют латунь; при этом сплав не теряет своего блеска. Оранжево-красным за несколько минут латунное изделие сделает раствор 5 г сернистого калия в литре воды.

В старину латуни придавали и иные, казалось бы, совершенно неожиданные для этого сплава цвета. Фиолетовый цвет получали погружением изделия в раствор хлорной сурьмы; шоколадно-бурый — обжигом окисью железа и последующей полировкой свинцовым блеском. Цвет античной патины произведениям из меди, бронзы и латуни можно придать обработкой их в растворе 50-250 г хлористого аммония и 100-250 г углекислого аммония в литре воды. Также это возможно сделать следующим составом: 64 г хлористого аммония, 132 г среднеуксуснокислой соли и меди и литра 5-процентной уксусной кислоты. Серо-зеленую тонировку создают раствором из пяти компонентов: 50 г серной печени, 75 г хлористого аммония, 50 г уксусной соли железа, 60 г аммония, 35 г уксусной 5-процентной кислоты на литр. Черно-зеленый цвет получают заменой уксусной соли железа уксусной солью меди. Сине-зеленый, близкий к малахитовому, цвет создаст такой раствор: 40 г хлористого аммония, 160 г хлористого натрия, 120 г виннокислого калия и 200 г азотнокислой меди. Лазурный цвет латуни придаст несколько минут пребывания в растворе 3 г ацетата свинца, 6 г гипосульфита (тиосульфита натрия) и 5 г уксусной кислоты в 100 мл воды при температуре 80 °С. Медь станет зеленой в растворе 20 г нитрата меди, 30 г нашатырного спирта, 40 г углекислого аммония, столько же ацетата натрия в 100 мл воды (ацетат натрия — смесь соды с уксусом). Аммоний в индивидуальной мастерской можно тонировать несколькими способами.

Опишем доступные частному мастеру, поскольку электрохимическая обработка этого металла требует специального оборудования. Изделие, предварительно обработанное щелочью (едкий калий или натрий), промывают и обрабатывают в виннокислом калии со щелочью, затем погружают в раствор из 130 г медного купороса или 5 г хромовокислого цинка, 3-5 г азотной кислоты и 15 г фтористого цинка, размешанных в литре воды; алюминий приобретает цвет от желтого до золотистого. Также существует способ тонирования алюминия в золотистый цвет. Покрытый слоем расплавленного парафина алюминий обжигают паяльной лампой. Иногда изделие натирают олифой или растительным маслом и держат над коптящим факелом из толи или рубероида, выделяющих смолистую сажу, частички которой прочно соединяются горячей олифой, образуя серный цвет покрытия, причем пламя не должно касаться металла. Прокаливанием тонируют и натертые олифой или растительным маслом изделия. Полученная блестящая пленка определенного цвета надежно защитит металл от коррозии и придаст алюминию пикантный декор. Покрытые растительным маслом изделия обретут оливковый цвет, олифой — красно-коричневый или коричнево-черный.

Самый простой способ тонирования алюминия с одновременным предохранением от коррозии — покрытие изделий масляными красками. Варьирование цветовой гаммы здесь самое богатое. Но такой способ применим только для алюминия. А вот прокаливание применяют при декоре стали и чугуна. Свинец окрашивают в серый (темно-серый) цвет лимонной или уксусной кислотой при помощи тампона на деревянной палочке. Обычно из этого металла и его сплавов гарта и баббита изготавливают небольшие изделия методом литья. Окрашенное до нужной тонировки изделие моют под краном и сушат. Известно, что некоторые растения (травы) в своем соке содержат различные кислоты. Так, в соке чистотела содержится более 4 процентов органических кислот, в том числе и лимонная, а также хелидоновая, яблочная и янтарная; попадая на кожу, он вызывает раздражения, ожоги. Поэтому сок чистотела применяют для чернения мелких изделий из различных металлов, в том числе и из свинца и цинка.

Тонирование цинка производят в разные цвета благодаря хорошей реакции с другими веществами, дающими окрашенные соединения. Цинк гравируется, хорош для литья, и, как уже сказано, удобно тонируется. Цинку придают в числе других декоров вид старого серебра. Серый цвет получают слабыми растворами кислот. Например, чайная ложечка лимонной кислоты и столько же медного купороса на стакан воды. «Лимонку» можно заменить, цвет дает обработка раствором, в составе которого 1 часть винной кислоты, 2 части соды и 1 часть воды. Этот раствор смешивают с глиной, обмазывают изделие, а после высыхания моют в воде. Коричнево-бронзовый цвет получают составом из 1 части медянки и 5 частей кислоты. Поверхность также натирают смесью, просушивают и смывают ее. Медный цвет цинку дает смачивание купоросом, поскольку цинк активнее меди. Если протереть цинк соляной кислотой с песком (в роли абразива для подготовительной очистки), а затем окунуть в раствор из 3 частей вино-каменномедной соли, 4 частей едкого натра и 48 частей дистиллированной воды 10-градусной температуры, то, в зависимости от времени пребывания цинка в растворе, на нем можно получить совершенно разные цвета: 2 мин — фиолетовый, 3 мин — темно-синий, 4-5 мин — золотисто-желтый, 8-9 мин пурпурно-красный. Синий цвет цинка можно получить и раствором 6 г сернокислого никеля и такого же количества хлорида аммония в 100 г воды. Зеленым цинк становится в таком растворе: 10 частей сульфата меди, столько же винной кислоты, 12 частей воды плюс растворенной в воде едкий натр (1:15) — 24 части. Цинк можно сделать и черным; для этого металл нужно обработать раствором, в который входят следующие компоненты: 2 части нитрата меди, 3 части оксида меди, 8 частей соляной кислоты и 65 частей воды. Такими способами можно тонировать (окрашивать, патинировать) не только чистый цинк, но также и оцинкованное железо.

И в заключение раздела о декоративной отделке из металла. При необходимости высветлить какие-то фрагменты рельефа чеканки, детали скульптурного металлического произведения или изделия, исполненные в другой технике художественной обработки металла, эти части протирают тампоном с мелким кирпичным порошком (в качестве тонкого абразива, удаляющего загрязнение окислы), смоченным тонирующим раствором для создания начальной тонировки — ровного идеального чистого слоя грунтовки. Особенно такой метод подходит для отделки рельефных изделий.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector