Historia i istota technologii
Ludzkość zaznajomiła się z metalem przez długi czas, ale najwcześniejsze próby uzyskania od niego odlewów prawdopodobnie pochodzą z czwartego tysiąclecia pne. er Takie założenia pozwalają na dokonywanie znalezisk archeologicznych na Bliskim Wschodzie. Według badań, pierwsze formy wypełnione ciekłym metalem były prostymi wgłębieniami w otwartym terenie.
Znaczący postęp w dokładności i jakości odlewów został osiągnięty przez mistrzów starożytności nie od razu. Około drugiego lub trzeciego tysiąclecia pne pochodzi z pierwszych zachowanych artefaktów, które można przypisać gatunkowi rzeźbiarskiemu. W tym okresie casting staje się nie tylko przedmiotem rzemiosła, ale także sposobem na tworzenie dzieł sztuki na wysokim poziomie.
Istota technologii polega na własności stopionego metalu (jak każda inna ciecz) do napełnienia naczynia, do którego został przelany. Po schłodzeniu gotowy odlew staje się dokładną kopią geometryczną pustych przestrzeni w zbiorniku. Podstawowe kroki są uproszczone:
- Produkcja rzeźbiarza oryginalnego modelu plastikowych materiałów niemetalicznych.
- Przygotowanie materiałów do formowania, stworzenie formy do oryginału.
- Topienie metalu, wlewanie go do formy, chłodzenie.
- Uwolnienie gotowego produktu z formy, czyszczenia i obróbki.
Proces ten jest znacznie bardziej skomplikowany, jeśli konieczne jest stworzenie pustych odlewów lub produktów replikacyjnych.
Użyte materiały
„Siedmiu Starożytnych” odnosi się do listy żelaza, miedzi, cyny, ołowiu, srebra, złota i rtęci - ludzkość zna je od tysięcy lat. Metale szlachetne były używane do wyrobu biżuterii, a stopy miedzi były głównym materiałem do artystycznego odlewania w przeszłości. W nowym czasie dodano do nich żeliwo i aluminium.
Artyści w całej historii nie ograniczali się do zakresu materiałów do topienia. Na przykład w XIX wieku produkty cynkowe i ołowiowe były popularne w Europie i Rosji, a współcześni rzeźbiarze często sięgają po stal nierdzewną. Ale klasycznymi materiałami do artystycznego odlewania są dzisiaj brąz i żeliwo.
Stopy brązu
Stopy miedzi z niektórymi metalami nieżelaznymi (ołów, cyna, aluminium, beryl) bez obecności cynku i niklu nazywane są brązem. Miedź z dużą ilością cynku jest mosiądzem. Ten ostatni jest używany głównie do produkcji rzeźb szafek i drogich mebli i wyposażenia wnętrz. Główny materiał do artystycznego odlewania dużych i małych form pozostawał niewidoczny przez wieki z brązu. Jego zalety:
nieznaczny skurcz;- wysoki obrót;
- niewrażliwość na porowatość podczas chłodzenia;
- wysoka przewodność cieplna;
- siła;
- odporność na korozję;
- elastyczność;
- spawalność.
Odlewanie brązu jest jedną z najstarszych sztuk . Jego użycie w różnych częściach starożytnego świata było wszechobecne: ludzie gotowali w naczyniach z brązu, nosili biżuterię z brązu, używali narzędzi z brązu, zapinali ubrania na guziki z brązu. Ta epoka znana jest z zaskakująco wysokiej jakości wykonania i bezprecedensowej siły artystycznej rzeźb, które przetrwały do naszych czasów. Od tego czasu powstała tradycja odlewnicza z brązu, która przetrwała przez długi czas pod tą samą nazwą. Oczywiście stopy uległy poprawie w całej historii, ale większość procesów technologicznych odlewania artystycznego pozostała niezmieniona.
Żeliwo szare
Brąz i żelazo są prawdopodobnie najważniejszymi materiałami w historii ludzkości. Nie bez powodu nadali nazwy dwóm epokom ewolucji technologicznej - epoce brązu i żelaza. Ponieważ odlewanie żelaza wymagało wyższych temperatur i złożonych pieców, wytapianie żelaza przez ludzi opanowało nieco później brąz. Według niektórych informacji żeliwo zostało wylane do Chin 2 tysiące lat temu. Pierwsze masowe produkty z Europy i Rosji były beczkami armat i rdzeniami do nich w XV wieku.
Rozwój pieców i energochłonnych paliw dla nich szybko spowodował, że wysokie temperatury były dostępne nie tylko dla przemysłu wojskowego. Artystyczne wykorzystanie żeliwa rozpoczęło się około 1500 roku przy produkcji płytek do pieców, pomników i fontann. Silnym impulsem do popularyzacji żelaza w sztuce był szybki rozwój technologii metalurgicznych w drugiej połowie XIX wieku i późniejsza industrializacja tych wydarzeń.
Aby przygotować rzeźbę, żeliwo szare o wysokiej zawartości fosforu jest używane jako najtańszy i pasujący do stopu żelazo-węgiel. Fosfor poprawia płynność - pomaga metalowi w pełnym wypełnieniu formy. Zdolność fosforu do zwiększania kruchości żelaza do odlewania artystycznego nie ma znaczenia, podobnie jak porowatość właściwa dla żeliwa szarego. Materiał ma inną ważną właściwość - atrakcyjność wyglądu gotowego produktu.
Stosowane metody
Tradycyjne technologie nie straciły na znaczeniu w naszych czasach. Jako główny główny odlew stosowany jest w glinianych formach lub w odlewach inwestycyjnych. W XIX wieku nastąpił upał konkurencji między tymi dwoma metodami. Pierwszy stał się masą głównie wśród przemysłowców, rezygnując z przywództwa w sztuce dokładniejszego i droższego odlewania w modelach woskowych.
Rzucanie w ziemię
Ta metoda łączy odlewanie w ziemi, piasku lub glinie. Główną różnicą między nimi jest materiał formularza. Istotą technologii jest uzyskanie nadruku z szablonu na mieszance z dalszą zmianą jego jakości (ubijanie, dodawanie spoiwa), a następnie tworzenie w nim systemu bramkowania - kanałów, przez które płynny metal będzie płynął i zostanie usunięty.
Aby utworzyć złożone kształty objętościowe, często używane są składane szablony, a formowanie odbywa się w specjalnych skrzyniach kompozytowych - kolbach. Na wynik ma duży wpływ skład i jakość mieszanki formierskiej. Po odlaniu zadziory i linie kanałów są mechanicznie usuwane.
Zalety technologii:
- prostota;
- niski koszt;
- możliwość tworzenia odlewów o dużych rozmiarach i masie.
Na odlewie inwestycyjnym
Metoda ta była popularna w starożytnym Egipcie i Chinach, była stosowana w Grecji i Rzymie, nie uległa poważnym zmianom w ciągu tysiącleci. Główna ewolucja nastąpiła w materiałach pomocniczych: wosk mistrza zastąpiono mieszaninami syntetycznymi, zaczęto aktywnie stosować elastyczne formy gumowe itp. Klasyczna metoda odlewania stopionego wosku wygląda tak:
- Tworzenie modelu wosku przez rzeźbiarza - dokładna kopia przyszłego odlewania.
- Wykonanie formy - mieszanka gipsu i gliny podobna do pasty jest nakładana na powierzchnię wosku w kilku etapach.
- Formy do pieczenia w piekarniku. Podczas ogrzewania wosk opuszcza formę, przepływając przez kanały dostarczone wcześniej.
- Wlewając stopiony metal do pustek porzuconych woskiem.
- Wydanie gotowej rzeźby z formy gliny.
- Usuwanie nadmiaru metalu z odlewania, szlifowania, polerowania, artystycznej obróbki chemicznej.
W tej formie ta starożytna metoda jest obecnie bardzo popularna wśród artystów. Proces odlewania jest skomplikowany, jeśli jest to konieczne do tworzenia replikowanych produktów. Następnie procedury produkcji „modeli negatywnych” dodaje się do harmonogramu prac, których celem jest wykorzystanie jako formy wielokrotnego użytku do odlewów woskowych.
Sama metoda formowania odlewów inwestycyjnych pozwala na tworzenie wyjątkowo wysokiej jakości i cienkich produktów ze wszystkich rodzajów metali. Trudności technologiczne mogą pojawić się tylko przy produkcji dużych przedmiotów: takie zadania mogą wykonywać tylko wysoko wykwalifikowani rzemieślnicy.