Разновидности художественной обработки металла

Характерные особенности металлов

Качества, которые присущи металлам:

• Хрупкость материала — качество противоположное пластичности, что на практике означает способность к быстрому саморазрушению, при внешнем механическом воздействии. Так, перекаленная сталь, чугун и бронза легко раскалывается на куски.
• Упругость — особенность, означающая восстановление формы и объема, при прекращении внешнего воздействия. В наибольшей мере данные свойства присущи отдельным сортам стали.
• Плавкость — способность металла переходить в жидкое состояние при нагревании. Плавкость широко используется как в промышленном, так и кустарном производстве изделий из металла.

Декоративная обработка металлов

Изделия из тщательно обработанного металла выглядят великолепно. Листовая полированная нержавеющая сталь подчеркивает лаконичный и четкий современный стиль. Шлифованная сталь придает уют и бархатистый вид. Латунь украсит богатый интерьер. Бронза усилит ощущение старины, традиций.

Но какими бы красивыми ни были изделия из металла, существуют технологии сделать их еще красивее. И в первую очередь это технологии декоративной обработки металлов.

Покраска тоже относится к такой обработке. Сегодня существует большой выбор ЛКП, способных придать изделию из обычной листовой черной стали вид под литую бронзу, патинированную латунь. Более того, технология покраски под металлик тоже порой выгодно меняет облик изделия. При этом вначале наносится краска со специальными включениями, иногда создающими специальный эффект неравномерности покрытия. Затем все это покрывается лаком для придания глянца, усиления эффекта и защиты покрытия.

Каталог декоративных покрытий и вариантов обработки решеток

К традиционным, и может даже кустарным, методам можно отнести патинирование. Это искусственное старение металла, при котором вследствие воздействия химикатов на металле проступает патина — слой окислов меди малахитового цвета. При этом металл темнеет. Декоративная обработка металлов патинированием различается на собственно патинирование и имитация патины. Имитацию патины создают специальными красителями, которые наносятся как аэрозольно, так и тампонами. Настоящее патинирование — гораздо более трудоемкий и капризный процесс, который производят двумя способами — химическим и электролитическим. При электролитическом патинировании металл сначала темнеет, потом покрывается зеленой патиной.

Темный, коричневый цвет изделиям из меди, бронзы, латуни придают чернением или протравой. Для каждого металла и сплава существуют свои рецепты и технологии протрав. При этом металл приобретает благородный богатый темный оттенок от красноватого до темно-коричневого.

Декоративная обработка алюминия производится в основном анодированием. Анодирование — электрохимический процесс, при котором деталь покрывается тонким слоем окислов. Сегодня технология анодирования получила очень широкое распространение и развитие. Алюминий научились не только темнить, но и окрашивать во все цвета радуги. В том числе и яркие «кислотные» цвета.

Декоративная обработка железа и стали часто производится воронением. Воронение позволяет придать стальным деталям темный благородный оттенок. Порой воронением достигают глубокого синего цвета или оттенков синего и голубого и даже красного цветов. Производят воронение следующим образом. Деталь натирается специальным составом из натуральных масел и некоторых химикатов. Затем нагревают до высоких температур и выдерживают так несколько минут. Многообразие сортов стали, а также составов для воронение определяет огромное количество эффектов, которые можно придать обычному изделию. Воронению не подвергают закаленные детали из легированных сталей, так как изделие может потерять закалку.

Изготовление вентиляционных решеток на заказ

Инструменты

Многие века стандартный набор оборудования и инструментов кузнеца не изменялся. Горн с углями, меха для их раздувания, молот и наковальня, клещи и бочка с водой являлись основными инструментами кузнеца. Развитие средневекового производства привнесло в этот набор элементы механизации, а промышленная революция превратила кузнечное дело в отрасль, направленную на массовое производство продукции.

Молот и наковальня

Это направление получило в свое распоряжение целый ряд специального оборудования для художественной ковки — станков и приспособлений, облегчивших труд кузнеца и позволяющих выполнять сложные изделия.

Классический угольный горн по-прежнему остается в кузнечном арсенале, но на помощь ему пришли еще и муфельные печи, индукционные нагреватели. Многие кузнечные станки сохранили свои исторические названия, соответствующие их назначению — гнутики, улитки, волны, твистеры и торсионы — но получили мощный электрический привод или превратились в универсальные многофункциональные станки.

Виды художественной обработки

Сферы применения художественной обработки зависит от вида работ. Ниже опишем, какими способами можно обрабатывать изделия:

Чеканка

При холодной обработке на рельефном изображении получаются узоры и красивые орнаменты. Метод основывается на ударах молотка по чекану или с использованием штампов. Чеканка может быть ручной или механической. Для этого метода обработки подходит листовой материал: золото, медь, серебро, алюминий.

Гравировка

Этот метод обработки еще с древних времен считается популярным. Его суть проста – на подготовленной поверхности вырезаются орнаменты и узоры. Для этого применяются штихеля.

Инкрустация

Этот метод художественной обработки применяется для выбивания на изделиях орнаментов или изображений. Используется он на любых материалах: медь, золото, бронза, серебро, кость, дерево. Рисунок наносится штихелями, которые делают углубления на материале.

Скань

Метод заключается в скручивании тонкой проволоки, которая впоследствии соединяется методом пайки. Чаще всего такой метод используют для серебра и меди, редко для золота.

Эмалирование

Этот метод обработки тоже считается одним из древних, но для его воплощения в жизнь требуются художественные навыки, научиться этому мастерству за несколько раз не получится. Способ приготовления и состав эмалей в древности держались в секрете, сейчас же в этом не заключается тайны, но, как и прежде, метод подходит для профессионалов. Эмаль представляется собой быстроплавленое стекло. Преимущество этого метода в том, что можно использовать любые оттенки путем добавления в эмаль красителей. Эмали могут быть холодными, горячими, прозрачными, непрозрачными.

Чернение

Еще один метод художественной обработки материалов, который используется для улучшения внешнего вида изделий. Красиво смотрится обработка чернью на золотых, серебряных и медных изделиях.

Оксидирование

Этот метод используется больше не для декоративной, а защищающей функции. Его используют для борьбы с тусклостью на изделиях, например, на ложках. Суть процедур проста: на изделия наносится защитный слой.

Гальваническое покрытие

Главная цель такого метода в придании изделиям привлекательного внешнего вида. За счет этого покрытия увеличиваются эксплуатационные характеристики изделия.

Художественная обработка материалов может использоваться в разных сферах, но чаще всего метод применяется в декоративных целях, что приводит к улучшению внешнего вида изделия. Нередко эти способы обработки используются и для производства ювелирных изделий, для этого хорошо зарекомендовал себя метод литье. Для создания украшений применяется золото и серебро, с другой целью отливают алюминий, цинк, чугун, бронзу. В зависимости от размера изделия отливка может выполняться в односторонних или двусторонних формах.

Оборудование для горячей художественной ковки металла

Художественная ковка в редких случаях ведется под воздействием больших температур.

Горячая ковка подразумевает сильный разогрев металла, на 40 градусов больше критической отметки, что делает материал пластичным и слишком мягким. Такой метод подойдет при работе с жесткими металлами в том случае, когда невозможно выполнить художественную ковку с холодной заготовкой.

К операциям, выполняемым с помощью станков для горячей художественной ковки, относятся:

1. Расковка лапок детали. Процесс подразумевает формировку специального окончания линейного заготовки. Окончание заготовки может быть выполнено в виде листка, на который наносят жилкование методом накатки. Для выполнения таких операций не требуется несколько видов оборудования, их может выполнить один ковочный станок.

Расковка и закатка лапок. Процесс почти аналогичен предыдущему, но после формирования листка его скатывают в завиток. Такая процедура может быть выполнена и методом холодной ковки, но это будет очень затратным с точки зрения энергоресурсов.

К таким кузнечным станкам можно отнести индукционные нагреватели заготовок. Они применяются для разогрева заготовок, в основе принципа действия содержится эффект электромагнитной индукции. Это позволяет очень быстро разогреть поверхность металла.

Индукционный нагреватель является очень эффективным и функциональным оборудованием.

Разновидности станков для художественной ковки

Для выполнения художественной обработки металлов необходимы современные, высококачественные станки для художественной ковки.

Художественная ковка представляет собой процесс придания металлу определенной формы, она подразумевает создание элементов интерьера или строительства. При художественной ковке создаются кованые перила, лестницы, оградки, беседки, заборы, ворота, а также многое другое.

Современные станки для ковки отличаются от привычного оборудования, это автоматизированные станки, более производительное и качественное оборудование, которое позволяет создать самые разные виды изделий из металла.

Ручное оборудование практически не используется, вместо привычных молотков применяют электромоторы и гидроцилиндры.

Все станки можно разделить на два вида в зависимости от технологии, которая используется при работе:

1. Станки для холодной ковки металла. В большинстве случаев именно холодным способом осуществляется большинство кузнечных операций. Практически все операции выполняются холодным методом, исключение составляет сварка и формовка изделий.
2. Станки для обработки металла горячим методом.

К оборудованию для холодной ковки относятся такие операции, как гибка детали по шаблону. Этот процесс выполняется при помощи специального шаблона, который вставляется в шпиндель. Современное оборудование может с высокой точностью контролировать данный процесс, выполняя гибку под различными углами.

Станки для художественной ковки позволяют также изготовлять скрученные детали, в частности розетки. Для этого также используется шпиндельный станок.

Помимо этого оборудование может выполнять следующие операции:

1. Навивка спиралей и колец. Выполняется шпинделем при использовании специальной насадки.
2. Гибка изделий прессованием. Изделие помещают между пуансоном и шаблоном, для такой ковки необходимо специальное оборудование. Используется станок, выполняющий функции горизонтального пресса.
3. Рубка линейных заготовок. Для выполнения этой операции используют станки ножничного типа, они осуществляют резку разных деталей, причем благодаря новой технологии рез получается очень ровным и чистым.
4. Гибка полосы или труб. Операция выполняется на валках при помощи гибочного оборудования для ковки. Такие станки могут выполнять гибки больших и малых радиусов.

Художественное эмалирование

Эмалирование — это взаимопроникновение двух различных структур — металла и стекла. В результате процесса изделие остается таким же прочным, но приобретает блеск и стойкость к химическим веществам.

Художественное эмалирование — недорогой и быстрый способ цветового обогащения изделия из металла. Материалом для эмалирования, чаще всего, служит медь и драгоценные металлы. Так производят вазы, бижутерию, картины.

Сама по себе эмаль — это нанесенный на металл тонкий, расплавленный слой массы, обладающей физическими свойствами стекла. Производят эмаль, подвергая термической обработке легкоплавкое стекло.

Художественные эмали делятся на:

• прозрачные,
• фондон,
• непрозрачные,
• опаловые.

Декоративная отделка

Декоративная отделка изделий включает определенный набор характеристик элементов художественной обработки, таких как:

• Матирование. Матированной считается отличная от полированной декорированная поверхность изделия.
• Чернение. Сплав из серебра, меди, свинца и серы — чернь, накладывают на заготовку, с предварительно выгравированным рисунком. Поверхность заготовки, не подвергающаяся чернению, должна быть отполированной и не иметь дефектов.
• Оксидирование. Серебряные или посеребренные изделия подвергают оксидированию химическим или электрохимическим методом. Бесцветное оксидирование происходит при контакте с растворами или электролитами, в состав которых входит двухромовокислый калий. При цветном оксидировании изделиям придаются различные оттенки. Прошедшую процедуру продукцию, для придания блеска, полируют мягкими щетками.

Как осуществляется чеканка

Чеканка — создание рельефного изображения, на тонком листовом металле, при помощи молотка и специального стержня. Ударяя «разгонным» молотком по стержню, чеканщик оставляет следы на листе и постепенно придает ему объемный вид. Используя короткие и частые удары, мастер выстукивает металл до получения нужной формы. После чего, предварительный этап считается законченным и начинается, непосредственно, процесс чеканки или выбивка декора.

Схема чеканки металла

Для выбивки декора используют стержни — чеканы определенного профиля. Наиболее ценными считаются изделия, изготовленные из цельного куска заготовки.

Чеканка по твердой модели — метод, применявшийся в древности для выделки фигур. Тонкий лист, из драгоценного металла, «разгоняли» по железной модели, а затем снимали получившийся рисунок.

Декоративная обработка металла

Для того чтобы придать металлу, отличную от оригинального цвета и тона, окраску используют различные способы:

Схема обработки для чернения металла

• чернение;
• матирование;
• оксидирование.

Чернение, наиболее часто используют для художественного декора серебряных, медных и золотых изделий. Для начала наносят гравюру, затем заполняют канавки чернью – сплавом свинца, серы или олова. Готовое изделие подвергают отжигу, излишки черни убираются, а поверхность вокруг рисунка полируется, чтобы создать контраст.

Матирование или создание фактуры поверхности металлических изделий – это создание отличного от полировки эффекта. Фактура поверхности изделия может быть мелкоштриховой, мелкоямочной или матовой. Эти эффекты достигаются с помощью использования различных техник:

• шлифовка;
• травление;
• обработка молотой пемзой;
• кварцевание.

Часто поверхность изделия после литья покрыта коркой, ее также можно зачистить и получить матовый эффект.

Оксидирование используют для серебра, его обрабатывают химическими веществами, иногда применяя электролитические способы. Технология проста: серебряное изделие погружают в раствор, чаще используют двухромовокислый калий, это электролит, подключают ток и под таким воздействием серебро меняет цвет.

Электрохимическое оксидирование стали в растворе щёлочи

Современные примеры станков для художественной ковки, технологий и видов художественной обработки металлов на выставке

Современные станки для художественной ковки отличаются функциональностью, производительностью, универсальностью и разнообразием моделей. С новыми моделями данного оборудования можно будет ознакомиться на ежегодной международной выставке «Металлообработка», которая пройдет в мае в Москве.

Выставка будет посвящена вопросу металлообработки. Организатором данного мероприятия, как обычно, выступает АО «Экспоцентр», мероприятие имеет международный характер, выставка предоставляет информацию о состоянии металлургии в мире и стране.

Инновационные разработки ученых и инженеров, касающиеся сферы металлообработки и металлургии, ежегодно представляются на выставке «Металлообработка». Эта выставка посвящена оборудованию и инструментам металлургии, ее проведение способствует улучшению состояния данной отрасли в России.

Мероприятие является крупным и значимым событием в металлообрабатывающей отрасли не только в России, но и во всех странах СНГ. Выставка пройдет в Москве, в ней будут принимать участие разные страны и более 1000 участников.

Художественное литье из металлаОборудование для ковки металлаХолодная обработка металлов

Декоративная роспись на металле

«Метальная
лавка»«Жестовская
фабрика декоративных
изделий»

А) «Северная
чернь»

Уникальный
народный
художественный
промысел изготовления
серебряных
изделий возник
в городе Великий
Устюг во второй
половине XVII века.
Долгие годы
секреты мастерства
передавались
по наследству.

Лишь
в конце 80-х годов
прошлого столетия
знаменитый
устюжский
мастер М. И. Кошков
раскрыл тайны
своего искусства
племяннику
М. П. Чиркову,
который в 1934 году
передал секрет
черневого
сплава промысловой
артели. Позже
на базе артели
был создан
завод «Северная
чернь». Умельцы
завода «Северная
чернь» берегут
и развивают
традиции древнего
мастерства,
создают подлинные
шедевры ювелирного
искусства.
Безупречная
форма, строгость
и изящество
черневого
рисунка в сочетании
с золотым
декоративным
покрытием
делают устюжские
украшения и
предметы сервировки
стола благородно
нарядными.

Разнообразный
ассортимент
завода «Северная
чернь» постоянно
пополняется
новыми образцами.
Они отличаются
простотой и
лаконичностью
формы, строгим
силуэтом и
филигранностью
отделки. На
каждый предмет
мастера наносят
сложный черневой
рисунок с
разгравировкой
и узоры, заимствованные
из древнерусской
графики. В сюжетах
используются
народные,
былинно-сказочные
мотивы, национальные
и цветочные
орнаменты.Серебряные
черневые изделия,
изготовленные
специалистами
Великого Устюга,
удостаивались
высоких наград
на выставках
в Москве, Лондоне,
Париже и других
городах мира.

Б) «Павловский
завод им. Кирова»

Предприятие
создано в 1994 году
и является
специализированным
производством
России по выпуску
столовых приборов
из нержавеющей
стали — ложек,
вилок, ножей
и буфетных
принадлежностей
с художественной
росписью и
чеканкой,
декоративным
покрытием «под
золото». Мастера
промысла бережно
относятся к
традициям
художественной
обработки
металла, зародившимся
в Павлово-на-Оке
в XVI веке.Художественные
изделия изящных
форм, выполненные
из стали высокого
качества,
неоднократно
экспонировались
на отечественных
и международных
выставках и
ярмарках.