Помоги проекту - поделись книгой:
Оксидно-металлические покрытия на стекле получаются возгонкой твердых солей, в результате чего на поверхности стекла образуется тонкая радужная пленка. Этот способ обработки называется иризацией (от греческого «ирис» – радуга). Покрытие наносят на стекло, имеющее температуру, близкую к температуре размягчения, иногда применяют низкотемпературную иризацию при температуре около 220 градусов С.
Наибольшей способностью образовывать иризирующие пленки обладает хлорид олова. Для получения разнообразных оттенков к нему добавляют другие соли, например, легко возгоняющиеся соли олова, свинца, титана, бария, стронция и др. Эти соли при нагреве превращаются в пар без плавления. На поверхности стекла происходит их сублимация т.е. осаждение твердого вещества из пара. Соли, как правило, разлагаются с образованием тонкой оксидно-металлической пленки, отливающей всеми цветами радуги. Эффект иризации обусловлен интерференцией света. Луч света состоит из цветных лучей с волнами различной длины; при определенных условиях цветовые волны, отражающиеся от обеих поверхностей, складываются, одни цветовые волны при этом усиливаются, другие – ослабляются. В зависимости от этого в суммарном отраженном луче преобладает один цветовой оттенок.
Иризации обычно подвергают стеклянную бижутерию и полые изделия сортовой посуды. Иризирующие покрытия наносят в муфелях.
Стеклянную бижутерию, обычно это бусы и пуговицы, промывают содовым раствором и после сушки подогревают в печах на шамотных тарелках, Подогретые изделия высыпают на проволочное сито, под ситом расположен источник теплоты, на который помещают иризирующую смесь. Пары возгоняющихся солей проходят через сито и оседают на поверхности нагретых изделий. Возвратно-поступательные движения сита с изделиями способствуют тому, чтобы покрытие наносилось на поверхность изделий равномерно.
Сортовую посуду иризируют в муфеле с открытым карманом, снабженным источником теплоты. Изделие разогревают на стеклодувной трубке, вводят в рабочую камеру и закрывают дверцы во избежание больших подсосов воздуха и охлаждения изделий. Одновременно с источником теплоты в карман вводят иризирующий состав. Пары возгоняющихся солей омывают вращаемое вокруг своей оси изделие и удаляются через вытяжное устройство.
Инструменты для гутного декорирования
При гутном декорировании используются разнообразные инструменты. Сгоночными ножницами удлиняют набор стекла, фигурными – придают форму наложенному на изделие кольцу, подставочными – изготовляют дно подставки у изделий, остроконечные применяют при изготовлении ножек, кольцевые служат для выравнивания наложенного на изделие кольца. Края горячего изделия отрезают отрезными обыкновенными ножницами, при этом стекло плющится и вытягивается. Если требуется отрезать стеклянный стержень, не расплющив его, применяют фигурные ножницы. Разводные ножницы служат для расширения отверстий в полых наборах и сосудах: в отверстие вводят ножницы в сжатом виде и, вращая изделие, постепенно раскрывают ножницы. Щипцами захватывают, вытягивают и отделяют стекломассу, гладилками разглаживают поверхности. Сошками восстанавливают цилиндрическую форму изделия, смятого при обрезке ножницами; от разводных ножниц сошки отличаются деревянными наконечниками. Смятый край изделия зажимают между деревянными наконечниками сошек и быстро вращают между ними. С помощью металлического косарика отделяют изделие от стеклодувной трубки.
Нанесение декоративных покрытий
Покрытия из драгоценных металлов, алюминия, люстровых красок
Существует несколько способов нанесения драгоценных металлов на стекло. Широко известен прием наклеивания на холодную поверхность стекла листочков сусального золота, но у него имеется существенный недостаток – металл непрочно скрепляется со стеклом. Блестящие драгоценные материалы в виде растворов (жидких препаратов золота, серебра, платины) приплавляются к стеклу в результате обжига. Полировочные драгоценные металлы – золото и серебро – на стекле получают таким образом: тончайшие порошки этих металлов смешивают с флюсом и закрепляют на стекле обжигом, после механического полирования покрытие приобретает блеск.
В зависимости от материала покрытия подразделяются на позолоту, покрытия серебром, платиной, люстровыми красками.
Позолота. Для получение полировочной позолоты применяют порошковое золото. Порошковое золото получают восстановлением золота из растворов хлорида золота в щелочной среде; выпадают очень мелкие частицы, благодаря чему при меньшем расходе можно покрыть большую площадь. Препарат порошкового золота содержит к тому же до 12 % порошкового серебра, которое высветляет золотое покрытие. В качестве флюса используют оплавленную буру или борат свинца. Иногда порошковое золото содержит соединения висмута, облегчающее сцепление позолоты со стеклом.
Смесь порошкового золота растирают с лавандовым маслом или со скипидаром и доводят до консистенции, удобной для нанесения кистью. Чем гуще препарат золота, тем плотнее и эффектнее выглядит позолота после полирования. Производят препараты 52-, 63-, 72-, 90%-ного порошкового золота, которое применяют для украшения уникальных изделий, стоимость которых определяется стоимостью золота, потому что в данном случае его наносят довольно толстым слоем.
Жидкие препараты золота получают двумя способами. Первый способ: берут полуфабрикат жидкого блестящего золота, к которому добавляют порошковое золото и смесь соединений некоторых металлов. Все эти материалы растворяют в сложном органическом разбавителе. Второй способ: препарат жидкого золота получают на основе терпенсульфида золота без порошкового металла. Такой препарат может содержать 16-22% чистого золота: добавками служат соединения серебра и висмута, загустителями – смолы, разбавителем – смесь циклогексанона со скипидаром и эфирными маслами.
Для нанесения на поверхность стекла пленки золота используют 10– или 12%-ный препарат жидкого золота, Это тяжелый темно-бурый раствор органического соединения золота в сложном растворителе. В растворе кроме золота содержатся серебро и родий, которые химически связаны через органические соединения, а также металлические резинаты висмута, хрома и кобальта. Раствор жидкого блестящего золота приготовляют из четырех основных компонентов: органических соединений золота, резинатов, металлов, ароматических смол и добавок, регулирующих вязкость.
Металлическое залото растворяют в царской водке до получения хлорида золота. Нагреванием серы с терпентином получают серный бальзам. Хлорид золота реагирует с серным бальзамом с образованием основного органического соединения золота. Резинаты металлов Bi, Cr, Co получают взаимодействием солей этих металлов со смолистыми канифольными мылами. Смолы, обладающие интенсивным запахом, перебивают неприятный запах соединений серы, растворяют резинаты металлов и отчасти оказывают влияние на вязкость готового препарата. В качестве добавок обычно используют розмариновую и лавандовую смолы. Вязкость регулируют разбавителями (нитробензол, толуол), растворами смол, битумными добавками.
При декорировании изделий блестящим золотом сначала удаляют с изделия жировые налеты мытьем в ванне с водой температурой 45 градусов С, затем изделие вытирают и сушат в электромуфеле. К рабочим местам изделия должны поступать сухими и чистыми.
Пред нанесением рисунков флакон с препаратом взбалтывают в течение 15 минут до полного растворения осадка на дне флакона. Во избежание излишнего высыхания препарата во время работы норма разовой выдачи препарата не должна превышать 10 г. Перед каждой выдачей препарат взбалтывают.
Рисунок наносят тонким равномерным слоем мягкой кисточкой, обычно беличьей. На изделия массового производства, в основном стаканы, рисунок наносят механизированным способом.
Чтобы пленка золота хорошо закрепилась на изделии, его обжигают при температуре, близкой к температуре размягчения стекла. При температуре 300-350 градусов С выгорают органические вещества, содержащиеся в препарате золота (скипидар, эфирные масла, асфальтовый лак). Отжигается изделие при температуре 580-600 градусов С. Переход из зоны сравнительно низких температур в зону высоких температур обеспечивает размягчение поверхности стенок изделия, при этом металлическое золото вплавляется в стекло. Так как стекло не успевает прогреваться по всей толщине до температуры размягчения, изделие не деформируется. Продолжительность выдержки изделий в зоне обжига зависит от ассортимента и составляет в среднем 5-10 мин.
Блестящим золотом украшают изделия из любого стекла, при этом наносят его на те участки, которые в последующем не подвергаются интенсивному истиранию. Иногда золото наносят в углубления нанесенного рисунка, например, в тонкие канавки, прорезанные абразивными кругами или протравленные по рисунку, нанесенному пантографом или гильоширной машиной. При нанесении препарата жидкого золота на матовую поверхность рисунка, предварительно протравленного плавиковой кислотой, получается чеканное золото.
Серебряные покрытия. Обычно для получения полировочных серебряных слоев используют порошковое серебро, которое получают восстановлением металлического серебра из раствора серебряной соли в щелочной среде. Чаще всего используют препараты 50– или 60%-ного серебра. Порошковое серебро наносят также, как порошковое золото. После обжига серебряную пленку полируют.
Жидкий серебряный препарат (% по массе: нитрат серебра – 52, флюс – 3, скипидар и скипидарное масло – 45) наносят различными способами: кисточкой, пульверизацией, окунанием, шелкотрафаретной печатью. Консистенция препарата зависит от способа нанесения.
Во время обжига при 410 градусах С серебряная соль разлагается с выделением частиц металлического серебра. Для того, чтобы флюс растекался и частицы серебра приплавлялись к стеклу, температуру доводят до 520-550 градусов С. с получасовой выдержкой при этой температуре.
Платиновые покрытия. В отличие от серебряных платиновые покрытия не темнеют на воздухе. Для нанесения платиновых покрытий применяют специально приготовленные препараты жидкой платины. Их наносят так же, как препараты жидкого золота и серебра.
Алюминевые покрытия. Принцип алюминирования состоит в том, что алюминий нагревается при сравнительно высоком вакууме 0,1-0,01 Па до температуры, при которой давление паров алюминия достигает 1 Па. Молекулы алюминия в вакууме летят от источника испарения прямолинейно, почти не сталкиваясь с остаточными молекулами воздуха и осаждаются на изделиях, установленных на их пути. Для лучшего сцепления алюминиевой пленки с поверхностью стеклоизделий их предварительно очищают тлеющим разрядом. Для этого при разрежении 1 Па включают высокое напряжение (3000 В) на 2-5 мин. Затем разрежение повышают, создается режим испарения алюминия, обеспечивающий нанесение на стеклоизделия алюминиевой пленки толщиной 0,2-0,25 мкм. Таким способом наносят покрытие на елочные игрушки с последующим нанесением защитного лакового покрытия или декорирования красками.
Люстровые покрытия. Люстровые покрытия (люстры) – это растворы смоляно-кислых солей тяжелых металлов в органических растворителях. После нанесения краски на стекло и обжига образуется тончайшая цветная пленка оксидов этих металлов. Она отливает металлическим блеском в отраженном свете. Люстры как правило наносят на изделия массового производства или бижутерию.
Один из наиболее распространенных способов приготовления люстров основан на нерастворимости люстров в воде. В растворы солей металлов при нагревании постепенно вливают раствор щелочного смоляного мыла. Нерастворимое смоляное мыло соответствующего металла выпадает в осадок, а в растворе остается соль щелочного металла. Щелочную соль удаляют или промывают на фильтре, а в осадке остается нерастворимая смоляно-кислая соль металла, которая называется резинатом. Осадок высушивают и хранят в темноте. Люстры перед нанесением растворяют. В качестве растворителя используют терпентиновые, лавандовые, розмариновые масла, часть которых заменяют бензолом и некоторыми другими органическими веществами.
Цвет люстровой пленки и оттенок металлического блеска зависят от металла, на основе которого приготовлен люстр. Металлы, оксиды которых не окрашивают стекло, после обжига образуют бесцветные люстровые пленки. К таковым относятся алюминий, висмут, цинк, свинец. Основные бесцветные люстровые краски: висмутовая, титановая, цинковая, оловянная. Металлы ( в виде оксидов), которые являются красителями стекла (железо, кобальт, медь, хром, никель), применяют для получения цветных люстровых красок. Бесцветные люстровые краски, которые еще называют перламутровыми, можно смешивать с цветными красками.
Люстровые краски с драгоценными металлами – золотом, серебром, платиной – образуют пленки, содержащие эти металлы в чистом виде. Например, золотой люстр окрашивает поверхность стекла в яркий пурпурный цвет, заметный как в отраженном, так и в проходящем свете и, кроме того, в отраженном свете полученная пленка дает отблески металлического золота. Свинцовый люстр усиливает металлический блеск в отраженном свете. Цинковые и оловянные люстры часто служат разбавителями препарата жидкого золота. В результате получают пурпурные и фиолетовые пленки с золотым отливом. Люстры, приготовленные с применением соединений железа и марганца, дают пленки с коричневым оттенком. Оттенки люстровых пленок можно разнообразить, смешивая различные люстры.
Консистенция люстровых красок должна обеспечивать равномерное покрытие поверхности стекла. Наиболее густая квинсистенция люстров применяется при трафаретной печати, наименее густая – при нанесении на изделие методом распыления.
Изделия, декорированные люстровыми красками, обжигают при температуре 530-550 градусов С.
Если поверх подсохшей люстровой краски нанести прозрачный клеевой раствор, то можно получить на поверхности узор в виде трещинок или мраморовидных прожилок, Происходит это благодаря стягивающему действию клея. После обжига на изделиях остается четкий контрастный узор.
Иногда люстровые покрытия комбинируют с другими видами обработки – алмазной резьбой, гравированием, силикатными красками.
Декорирование силикатными красками
Силикатные краски – это тонкомолотые легкоплавкие цветные стекла. Температура их растекания при обжиге на изделиях около 550 градусов С, что соответствует температуре начала размягчения стекла. При обжиге изделия, расписанного силикатными красками, они приплавляются к поверхности стекла, образуя прозрачные или непрозрачные цветные покрытия. В соответствии с этим различают прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные силикатные краски. Непрозрачные краски называют также эмалями.
Применяют следующие способы декорирования стеклянных изделий силикатными красками:
– живопись – выполняется вручную на плоском стекле или на объемных предметах;
– роспись – несложные декоративные элементы – точки, отводки – нанося вручную;
– простые рисунки – наносят с помощью штемпелей;
– аэрография – краски распыляют на стекло по трафарету;
– декалькомания – изображение наносят способом переводных картинок;
– трафаретная печать и фотопечать.
Силикатные краски применяют также для печатания этикеток на стеклянной таре.
Граверные работы
Гравирование металлическими и абразивными инструментами, абразивно-струйное гравирование
Металлическими и абразивными инструментами гравируют рисунки, пейзажи, портреты. При гравировании применяются гравировальные круги малых размеров. К разновидностям данного вида гравирования относится обработка поверхности резцами: рисование, выстукивание.
Гравирование кругами. Металлические гравировальные круги изготовляют обычно из листовой меди, несмотря на ее сравнительно малую твердость. Благодаря упругости медный круг хорошо сохраняет форму при гравировании рисунков свободным абразивом. При гравировании кругами из более твердых металлов (стали) на стекле образуются глубокие царапины. Мягкие малоупругие материалы (олово) не обеспечивают нужной скорости гравирования, и круги из таких металлов быстро изнашиваются.
Для гравирования изделий применяют ручные станки и бормашины.
Гравировальные круги сами не наносят рисунка, они лишь являются опорой для зерен абразивного материала. В качестве абразивного материала применяют мелкозернистый наждак и электрокорункд. В качестве смачивающих и охлаждающих жидкостей используют машинное масло, керосин и их смеси в различных соотношениях. При применении кругов малого диаметра нужно, чтобы жидкость обладала повышенным смачиванием и прилипанием к металлу, иначе абразивный материал будет отрываться от металлического круга. Машинное масло, обладающее повышенной вязкостью, хорошо удерживает зерна абразивного материала, а керосин, обладающий поверхностной активностью, обеспечивает хорошее смачивание медного круга. При гравировании круги засаливаются, т.е. теряют режущую способность, поэтому время от времени их правят с помощью других абразивов.
Выполнение граверных работ имеет свои особенности. Сначала на изделиях размечают рисунок. Требования к разметке различные в зависимости от вида гравюры и точности исполнения. Простые рисунки с вертикальными и горизонтальными линиями размечают при помощи линейки. При выполнении сложных гравюр рисунок переносят с бумаги на стекло следующим образом: мокрую бумагу с рисунком накладывают на внутреннюю сторону изделия, или выполненный на кальке рисунок накалывают иглой и припорашивают на изделии тонкодисперсным материалом. По намеченным следам обводят контуры рисунка малым кругом или процарапывают алмазом.
При гравировании абразивными кругами с подачей воды разметку наносят на изделие суспензией огнеупорной глины на воде. При разметке сложных рисунков используют белила, разведенные на скипидаре; в последующем этот состав снимается со стекла скипидаром. При гравировании рисунков медными кругами для разметки рисунков используют также белила, разведенные на воде с клеем. Гравюры на стекле можно размечать и с помощью штемпелевания или шелкотрафаретной печати: чаще это делается при массовом производстве изделий.
Рабочие приемы гравирования отличаются большим разнообразием, также разнообразны положения изделия относительно круга. При выполнении сложных рисунков на крупных изделиях предпочтение отдается способу обработки снизу.
Надписи и узкие линии нужно очень точно наносить по месту, так как ошибочные следы очень трудно удалять. Кривые и спирали гравируют, последовательно нанося короткие штрихи. При гравировании спирали радиус гравировального круга не должен быть больше соответствующего витка спирали.
Скользящее гравирование является наиболее производительным и наименее трудоемким способом гравирования, а потому и наиболее предпочтительным. При таком гравировании глубина рисунка не превышает 0,5 мм. Этим способом выполняются несложные рисунки и надписи. Для этого используются закругленные абразивные или широкие медные круги. Иногда таким образом гравируют изделия с тонким слоем накладного стекла, а также изделия, окрашенные с поверхности диффузионным способом (протрава), силикатными красками или другим способом.
При выполнении рельефных рисунков трехмерность изображения достигается за счет разной глубины удаления стекла с отдельных участков поверхности изделия. Некоторые рисунки можно гравировать абразивными и медными кругами, другие более сложные только медными.
Гравюру иногда полируют, иногда полируют только какую-то часть рисунка. Для полирования законченного рисунка используют деревянные, корковые, войлочные и свинцово-оловянные круги; размеры кругов выбирают в зависимости от величины обрабатываемой поверхности. Свинцово-оловянные круги для полирования имеют диаметр 2-35 мм и толщину 2-6 мм, диаметр деревянных и войлочных кругов до 200 мм, а толщина до 30 мм. В качестве полирующих материалов используют пемзу, трепел, полирит, крокус, оксид титана.
С помощью полирования можно также получать гравированные многоцветные рисунки на изделиях с поверхностными покрытиями, особенно диффузионными. Эти покрытия состоят из тончайших слоев различного цвета. Например, красная протрава толщиной 0,005 мм может состоять из следующих цветных слоев: красного, желтого, зеленого, а также слоев переходных цветов. Полированием снимают часть цветов, при этом выделяются оттенки нижележащих слоев, а поверхность стекла остается блестящей и без заметных различий по высоте.
Изделия гравируют и мягкими металлическими кругами без абразива. Для этой цели лучше всего подходят алюминиевые круги. Алюминий обладает малой твердостью и хорошо сцепляется со стеклом, поэтому при касании изделия вращающимся кругом на поверхности стекла остается нестирающийся серебристый след. Этот способ нанесения рисунков также используется для предварительной разметки рисунков, подлежащих гравированию с помощью медных или абразивных кругов.
Гравирование царапанием и выстукиванием – редко применяемые способы. При этих видах гравирования рисунок процарапывают острым твердым инструментом или получают за счет скалывания стекла при выстукивании острым или тупым инструментом. В первом случае обычно пользуются алмазом, редко – менее твердым материалом – сплавами металлов. Режущий инструмент закрепляют в тонком цилиндрическом держателе замазкой. Держатель имеет форму ручки или карандаша, поэтому во время работы удобнее всего держать его как при письме или рисовании. Особенность рисования алмазом заключается в том, что режущая грань ориентирована по направлению движения руки гравера. При движении алмаза по гладкой поверхности стекла на ней образуются тонкие царапины. Алмазное острие разрушает стекло таким образом, что по сторонам основной бороздки образуются тонкие раковистые выколки. Величина этих выколок увеличивается с усилением давления алмаза. Обычно поверхностные рисунки наносят перекрестной или параллельной штриховкой. Часто расположенные линии такой штриховки дают белую непрозрачную поверхность. Эффективно этот вид гравирования выглядит на изделиях с цветной протравой, так как слой протравы в этом случае процарапывается. Во время работы под изделия подкладывают мягкую подложку и следят за тем, чтобы выкрашивающиеся частицы стекла не поцарапали поверхность изделия, особенно с протравой.
При выстукивании изделия острым инструментом рукоятку держат перпендикулярно поверхности стола с тем, чтобы вершина острия не соскальзывала при ударе и получалось точечное разрушение поверхности. В месте удара твердый инструмент дробит стекло в тонкодисперсный порошок, а вокруг образуются небольшие раковины скалывания стекла. Рисунок на поверхности создается за счет различной частоты расположения точечных очагов разрушения. Там, где точки нанесены часто, на рисунке более светлые места, там где редко – темные. Этот метод наиболее эффективен для гравирования портретов на темных окрашенных стеклоизделиях.
При выстукивании рисунка тупыми металлическими инструментами (молоточками) наносят довольно сильные удары, поэтому такой способ применяют в основном для обработки изделий с толстыми стенками. Молоточком ударяют либо непосредственно по изделию, либо по оправке, поставленной перпендикулярно к поверхности изделия. В местах удара стекло разбивается в порошок, а вокруг образуются раковистые выколки, дающие радужную интерференционную окраску.
Несколько иной характер разрушения при упругом закреплении изделия. В этом случае на изделиях образуются конусообразные трещины. При ударах с определенных расстояний стекло выкалывается около мест удара таким образом, что в местах удара остаются выпуклости в виде усеченных конусов. Острые режущие кромки можно снять а полировальной кислотной ванне.
Декоративный узор «мороз». Узор, по внешнему виду напоминающий морозные рисунки на окнах, получается в результате хрупкого разрушения поверхности стекла от действия горячего столярного клея. Стекло, декорированное таким способом, используют для оконных и дверных проемов, светильников, сортовой посуды. Изделия, декорированные узором «мороз», хорошо пропускают свет, поглощая его всего на 5-10 % больше, чем прозрачное стекло.
Для получения декоративного узора необходимо приготовить клеевой раствор, осуществить подготовку стекла, далее нанести клеевое покрытие, провести сушку. Для приготовления клеевого раствора клей помещают в воду, чтобы он набух, а затем варят на пароводяной бане. Стекло очищают и матируют его поверхность пескоструйным или другим способом, моют и сушат. По краям выбранного участка делают бортики из пластилина или глины. Чтобы стекла не растрескались от горячего клея, их предварительно прогревают. Горячий клей наливают на поверхность стекла из клееварки или наносят щеткой. Полые изделия погружают в сосуд с клеем и, поворачивая, распределяют клей ровным слоем по поверхности. Клеевое покрытие средней толщины (4-5 мм) затвердевает за 4-6 ч при комнатной температуре.
Изделие с затвердевшим клеевым покрытием помещают в сушильную камеру с температурой 30-40 градусов С и сушат 5-12 ч. Горячий клеевой раствор, растекаясь при нанесении по матированной (неровной) поверхности стекла, прочно сцепляется с ней. Клеевое покрытие сравнительно быстро затвердевает с поверхности и стремится при этом сильно сжаться, однако этому препятствуют нижележащие слои и особенно слой, прочно сцепившийся со стеклом В связи с этим между верхними и нижними слоями возникает напряжения, которые возрастают по мере затвердевания нижних слоев. При полном их затвердевании они не могут сжаться вследствие прочного сцепления со стеклом. Возникающие при этот напряжения превышают предел прочности стекла в поверхностных слоях и оно растрескивается на кусочки различных размеров. При отделении клеевого покрытия кусочки стекла, сцепленные с клеевым покрытием, отделяются от поверхности стекла. Сочетание различной величины отделившихся кусочков и образует на поверхности стекла декоративный узор «мороз». Характер растрескивания стекла и, следовательно, характер узора зависит от степени неоднородности стекла на поверхности, а также от температуры и продолжительности сушки, толщины клеевого покрытия и некоторых других факторов.
Клеевое покрытие должно иметь толщину не менее 3 мм, иначе из-за незначительных напряжений стекло не растрескается. Стекло, на которое наносят узор «мороз», должно иметь толщину не менее 4-6 мм, а листы больших размеров – не менее 8 мм. При меньшей толщине стекла напряжения могут полностью его разрушить.
Декоративным узором «мороз» украшают как бесцветное, так и стекло с цветным накладом. При разрушении слоя цветного наклада усиливается декоративный эффект узора. В зависимости от замысла художника декоративный узор можно наносить на изделия не полностью, а в определенных участках. В соответствии с этим производят матирование, применяя различные трафареты, защитные покрытия и т.п.
Принцип абразивно-струйного гравирования заключается в том, что зерна абразивного материала, с силой ударяясь о поверхность стекла, оставляют на ней царапины и выколки, в результате чего стекло становится матовым, непрозрачным. Пескоструйным способом можно получить такие виды декорирования:
– матированный рисунок по трафарету или без него;
– матированный рельефный рисунок;
– светлый рельефный рисунок;
– светлый рельефный рисунок на матированном фоне;
– двустороннее изображение;
– сквозную обработку стекла;
– многоплановое изображение с последовательной сменой трафаретов;
– декорирование накладного стекла.
Пескоструйное декорирование часто применяют в сочетании с кислотной обработкой. Так как плавиковая кислота разъедает и сглаживает острые выступы и края трещин, в этом случае может быть достигнута тонкая полупрозрачная фактура стекла. Сходная фактура может быть получена также при нагревании поверхности до температуры, близкой к температуре размягчения стекла – около 550 градусов С; в этом случае шероховатости несколько сглаживаются за счет частичного расплавления стекла и действия сил поверхностного натяжения. Пескоструйную обработку применяют также в сочетании с росписью красками, алмазной резьбой, другими видами гравирования.
Для обработки стекла применяют абразивные материалы: песок, корунд и карбид кремния.
Рисунок на обрабатываемую поверхность наносят по трафарету. Для изготовления шаблонов и трафаретов используют проклеенную и непроклеенную бумагу. Для этого предварительно в течение нескольких часов замачивают в воде 150 г столярного клея и разогревают до разжижения с добавлением 4 мл насыщенного раствора винно-каменной кислоты. После остывания в клей добавляют 500 мл воды и 1.5 г квасцов или буры. Клей наносят на вырезанный трафарет и трафарет наклеивают на стекло. Бумажные трафареты можно использовать только один раз и для непродолжительной обработки.
Поверхности, которые не подлежат обработке, защищают специальными покрытиями. Эти покрытия должны быть эластичными, чтобы зерна песка отскакивали от защищенной поверхности стекла, а покрытие не разрушалось. Для изготовления покрытий используют мягкие металлы, каучук, резину, некоторые виды пластмасс, клеевые мастики и т.д. Наиболее распространена и удобна клеевая мастика (состав, мас. Ч.: столярный клей – 2.5, глицерин – 1.35. молотый мел – 1.05). Мастику готовят, добавляя в разогретый на водяной бане клей сначала глицерин, а потом мел. Клеевая мастика очень эластична; нанесенная на изделие, она не сбивается струей песка и к ней не прилипают песчинки.
Изделие сначала протирают, потом защищают покрытием. Мастику наносят широкой кистью в одном направлении. После застывания первого слоя наносят второй, затем третий – толщина покрытия зависит от глубины рисунка. При нанесении мастики нужно следить, чтобы в слое мастики не оказалось пузырьков воздуха. После того, как мастика подсохнет, на ее поверхности мягким карандашом или пером наносят рисунок. После этого рисунок вырезают острым ножом и удаляют те участки мастики, под которыми стекло должно быть подвергнуто обработке. Чтобы поверхность мастики не бала липкой, ее следует посыпать тальком или мелом.
После оформления рисунка или закрепления трафаретов на изделии устанавливают в камеру на вращающуюся подставку широкой частью вниз. Для того, чтобы абразивная струя не попадала на внутреннюю поверхность изделия, открытую часть его закрывают проклеенной бумагой. Струю направляют на изделие, которое поворачивают для того, чтобы добиться равномерной глубины рисунка и матирования. Пескоструйной обработке подвергают изделия из бесцветного, цветного и накладного стекла.
Для матирования поверхности стекла достаточно непродолжительной обработки, причем с минимальной силой удара частиц песка о стекло. При глубокой рельефной обработке изделие подвергают действию песчано-воздушной струи более продолжительное время. В этом случае можно применять различные насадки, изменяющие характер струи и силу удара частиц песка о стекло.
Гравирование ультразвуком
Ультразвуковая обработка твердых материалов происходит под действием колеблющегося с ультразвуковой инструмента в жидкой среде, содержащей абразивный порошок. По физической природе ультразвук представляет собой упругие волны высокой частоты. При ультразвуковых колебаниях инструмент ударяет по частицам абразива, а те в свою очередь по обрабатываемому материалу с силой, превосходящей в несколько тысяч раз их силу тяжести. С обрабатываемого материала снимается слой мельчайших частичек, соответствующий форме инструмента. При этом происходят разрушения двух типов: выкрашивание размельченного материала непосредственно под частицей абразива и образование трещин, приводящих к выкалыванию частиц материала, имеющих размеры порядка размеров абразивных зерен. Съем материала увеличивается с увеличением амплитуды колебаний.
Производительность ультразвуковой обработки зависит от ряда факторов. Одни из них связаны с физическими свойствами обрабатываемого материала и геометрическими размерами рисунка, другие – с параметрами абразива, концентрацией суспензии и свойствами жидкости, третьи – с формой, размерами и материалами инструмента, а также режима его работы.
На стекле с помощью ультразвука можно выполнить очень тонкие рельефы, аналогичные чеканным рельефам медалей. Рисунок наносят на плоскую и закругленную поверхности, что зависит от формы наконечника концентратора. Размер гравируемого на стекле рельефа – до 100 мм. Очень эффективно применение ультразвука при массовом производстве изделий со сложным рельефом, портретными изображениями.
Гравирование электротоком и лазерным лучом
Гравирование электротоком происходит следующим образом: изделие погружают в сосуд с электролитом, на дно сосуда кладут металлическую пластину, которую присоединяют к одному из полюсов источника тока. К другому полюсу подводят подвижный платиновый электрод. При включении тока в месте соприкосновения платинового электрода со стеклом возникает электрическая дуга, и температура поднимается настолько, что поверхность растрескивается, а затем вновь сплавляется. Тепловая энергия электрической дуги распространяется во всех направлениях и поэтому трещинки расходятся от сплавленного центра во все стороны. При движении электрода по поверхности стекла такие центы сливаются в линию. Если по выгравированной линии провести электродом повторно, то растрескавшиеся частички откалываются.
Поделиться книгой: