Методическая разработка для проведения факультативных занятий по теме: «Последовательность изготовления каслинского литья»

Методическая разработка

для проведения факультативных

занятий по теме:

«Последовательность изготовления каслинского литья».



Разработала учитель ИЗО МОУ «СОШ №3»

Ткачева Ирина Викторовна













Содержание   

 Аннотация 

 Введение 

 Основная часть 

История возникновения художественного литья в г.Касли 

Первые мастера

Последовательность изготовления каслинского литья

 Заключение 

  Список использованных источников

  Приложения









































Аннотация



     Опорной книгой для моей методической разработки  является книга Зотова Б.Н. «Художественное литье». В этой книге подробно описан весь процесс художественного литья, даны понятия о формовочных материалах, приспособлениях и инструментах, применяемых в производстве художественного и архитектурного литья. Рассмотрены способы изготовления литейных форм по-сырому,  по-сухому,  по гипсовым и выплавляемым моделям. Описаны процессы плавки литейных сплавов, заливки и выбивки форм, очистки и механической обработки отливок. 

     В книге Бараски  К. «Трактат по скульптуре» даны общие положения скульптуры, описаны художественно-изобразительные виды скульптуры и ее значение. Оборудование мастерской, материалы для создания скульптурных произведений. Описаны методы моделирования головы и ее отливка.                  

     Название книги  Свистунова В.М. «История каслинского завода 1745-1900г.» говорит само за себя, в этой книге можно узнать все об истории завода и города.

     Это же можно прочесть в рукописях Репина «Касли». Эта книга очень старая, издана в 1940 году, здесь подробно рассказывается о первых покупателях земель возле реки Кургулак, с которой начинается вся история Каслей, о первых владельцах договора.

     Определения терминов барельеф, горельеф, контррельеф я взяла из книги Сокольниковой Н.М. «Краткий словарь художественных терминов».

     Павловский Б. в своей книге «Чугунный павильон» описал всю историю чугунного павильона, благодаря которому каслинский завод выступал на заграничных выставках и получил множество наград.



















2.   Введение 

Способ получения изделий путем литья их из металла известен более пяти тысяч лет. Первыми отливками были несложные предметы домашнего обихода и украшения, отливаемые из меди и бронзы: котлы, рукомойники, серьги, кольца и т.д. в более позднее время стали отливать пушки, колокола и др. крупные изделия.

В годы советской власти художественное литье получило широкое распространение. Новые скульптурные и архитектурные отливки украшают сегодня площади, набережные, мосты Москвы, Санкт-Петербурга, Екатеринбурга и других городов России, да и не только России, но и за рубежом.

При производстве художественных и архитектурных отливок сейчас используют новые технологические процессы и прогрессивные способы литья.

Хотя сегодня Каслинское художественное литье имеет большое значение, программы дополнительных образовательных учреждений не предусматривают подобного изучения последовательности изготовления каслинского литья.

Поэтому мною разработана серия учебно-методических таблиц по теме: «Последовательность изготовления Каслинского литья», рассчитана на учащихся старшего школьного возраста (начиная с восьмого класса), предназначена для проведения кружковых и факультативных занятий.

В этой серии излагается технология художественного литья барельефа растительного орнамента, а также прилагаются фотографии творческих работ первых каслинских мастеров.



 Задачи :

Определить педагогические условия и средств для идивидуальной работы учащихся

Разработать методические таблицы в помощь при самостоятельной работе учащихся

Сформировать методические рекомендации к таблицам для организации самостоятельной работы учащихся

Экспериментально опробировать методику изучения последовательности литья из металла

Научная новизна:

Определены условия и средства для осуществления самостоятельной работы учащихся до определенного этапа

Разработаны учебно-методические таблицы для самостоятельного изготовления литья



Практическая значимость:

Сформулированы методические рекомендации для осуществления самостоятельной работы по изготовлению литья Разработаны методические таблицы «Последовательность изготовления каслинского литья» по теме «Барельеф растительного орнамента» для самостоятельной работы учащихся

Создано три наглядных учебных таблицы «Виды декоративного рельефа» для объяснения темы «Барельеф растительного орнамента». 



Основная часть



История возникновения художественного литья в г. Касли



     История г. Касли начинается с закладом чугунолитейного завода на речке Кургулак, берущей начало в Большом Каслинском озере. Поселок при заводе, состоящий из нескольких слобод, до 1942г. Назывался Каслинским заводом.

Одним из первых в Зауральской Башкирии был заложен Каслинский завод. Основали его посадские люди из города Тулы Тимофей Тарасович Коробков и его внук Яков Родионович Коробков.

     У каждого города есть свои памятные события в его истории. Есть они и у Каслей. В 1746-1748 гг. тульский купец Яков Коробков на землях, купленных им за бесценок у башкир построил чугуноплавильный и железоделательный заводы. В 1751году он продал его статскому советнику Никите Никитичу Демидову-брату известного уральского промышленника А.Н. Демидова.

     Впервые Каслинский завод, Кыштымского горного округа был удостоен золотой награды (малой медали Вольно-Экономического общества) в 1860году. Через год получил Малую серебряную медаль мануфактурной выставки в Санкт-Петербурге. А еще позднее – почетные дипломы на всемирных выставках в Вене (1873г.), Париже (1876г.), Филадельфии (1876г.), Копенгагене (1888г.), Стокгольме (1897г.) и снова в Париже (1900г.).

     Три слагаемых составляли секрет успеха, который сопровождал художественные изделия Каслинского завода: высокое качество чугуна, выплавляемого на древесном угле, особые достоинства Каслинских формовочных песков и мастерства художников и рабочих-литейщиков.

     Утверждение каслинского чугунного литья проходило втесном взаимодействии с общим развитием русского реалистического искусства, творчеством народных мастеров декоративно-прикладного искусства.



Первые  мастера 

    

    Чем больше узнаешь о них, тем острее становится чувство удивления перед редкостной щедростью судьбы, подарившей одному только заводу так много самобытных дарований. Каждый из них был тем удивительным самородком, которого невозможно спутать ни с кем другим. У них были разные, порой удивительные и неповторимые судьбы и единственная главная, прошедшая через всю жизнь любовь. Она –то и позволяла называть их всех одним гордым словом- Мастера…

   

    Тарасов Кузьма Дмитриевич (1863-1936гг.)

     Тарасов жил в бедной семье и рано лишился родителей. Чтобы добыть себе кусок хлеба, пошел на завод. За старания и усердие его направили в художественную школу при заводе, где учился чеканке по металлу, лепке, рисованию, резьбе по дереву. После школы стал Кузьма работать модельщиком.

     В 1896г. как одному из лучших мастеров, Тарасову была доверена честь собрать павильон в Нижнем Новгороде, а через четыре года его вместе с другими рабочими ожидала еще более дальняя дорога: собрать павильон во Франции, Париже. Как известно, искусство Касинских умельцев было удостоено на выставке самой высокой награды.

     

     Торокин Василий Федорович (1842-1912гг.)

     Он был первым художником, рассказавшим о жизни человека- труженика при помощи чугуна.

     Торокин стал мастером самого высокого класса, которому была поручена очень сложная, кропотливая работа по уменьшению копий известных мастеров. Здесь уже мало знать секретов формовки: самому надо быть художником, самому выполнить модель, чтобы она получила право встать рядом с оригиналом.

     

     Братья Мочалины 

Илья Сергеевич (1886-1965гг.)

Алексей Сергеевич (1864-1934гг.)

     

     Широков Дмитрий Ильич (1872-1937гг.) 

     Дмитрий Ильич стал искусным чеканщиком. Он был не просто мастером, а художником. Сам придумал, сделал модели, отлил несколько работ.

   

     Глухов Михаил Осипович (1875-1950гг.)

Как лучшего, его направили вместе с формовщиком М.В. Торокиным, модельщиком-чеканщиком Широковым и скульптором Борским в 1937 году в Москву - отбирать модели для Парижской выставки, защищать честь завода.



Последовательность изготовления каслинского литья

     

     На пути от замысла к законченному произведению работа художника проходит в несколько этапов.

     Эти этапы мы попробуем рассмотреть на технологии выполнения декоративного рельефа.

Для начала рассмотрим (табл. 1-3) виды рельефов. Обратите внимание, на табл.1 изображен барельеф. Барельеф – это разновидность выпуклого рельефа, в котором изображения (фигуры, предметы орнамента) выступают над плоскостью фона менее, чем на половину своего объема. Барельефы украшают стены зданий, постаменты памятников, мемориальные доски, монеты, медали. Табл.2 – горельеф. В отличие от барельефа, в горельефе изображения (фигуры, предметы) возвышаются над плоскостью фона более чем на половину своего объема и даже могут восприниматься почти как полнообъемные, лишь соприкасающиеся с плоскостью. Горельефы часто используются в архитектуре.

     Углубленный рельеф, применяемый для печати или рассматривании на просвет, называется контррельеф (табл.3).

     Важнейшие выразительные средства рельефа состоят в том, что в нем возможно воссоздать сложные многофигурные композиции с перспективным построением пространственных планов, пейзажей с архитектурными сооружениями.

      В процессе разработки скульптурного произведения художник прежде всего запечатлевает замысел в рисунке (табл.4), ищет наиболее подходящий вариант.

     От зарисованного наброска он переходит к макету в мягком материале (табл.5), по которому моделирует всю работу также в этом материале, придерживаясь проектируемой величины.

     На следующем этапе художник отливает глиняную модель из гипса (табл.6).

     В зависимости от сложности формы отливаемого изделия существует несколько способов изготовления гипсовой модели. Ее можно изготовить способом отливки в черновой гипсовой форме, кусковой гипсовой форме с клеевой оболочке (клеевой форме) и с помощью шаблонов вращения или протягивания. В черновых формах отливают гипсовые модели  типа барельефов (табл.6).  Для  этого оригинал изделия, выполненный из пластилина или глины, смазывают тонким слоем жира и наносят глину, образуя барьерчик или рамку в виде опоки(рис.а). На поверхность оригинала наносят слой подкрашенного раствора гипса, затем рамку до краев заполняют раствором обыкновенного гипса. После затвердения гипса рамку переворачивают, оригинал удаляют и получают таким образом гипсовую форму (рис.б).

Полость полученной рамки промывают от остатков удаленного оригинала, смазывают разделительной смазкой (стеарин 70% + керосин 30%) и заливают раствором гипса (рис.в). После затвердения гипса форму ломают, извлекая из нее гипсовую отливку модели (рис.г). Для получения хорошей поверхности модели гипсовую отливку хорошо зачищают и лакируют.

     За последние десятилетия и гипсовое изображение стали расценивать как художественное произведение. Однако скульптуру можно считать законченной лишь после перевода ее в окончательный материал.

      Следующим  этапом  является  перевод гипсовой модели в металл на табл. 7, 8.



     Необходимые для работы инструменты 

     Для удобства, разборки при удалении модели, сборки, переноски форм, и для преодоления усилий, возникающих в форме при заливке, литейную форму изготовляют в специальных ящиках, называемых опоками. Опока (табл. 9) – это ящик без дна и без крыши. Наиболее часто форму собирают из двух (верхней и нижней) или  нескольких опок, соединяющихся между собой штырями 1, укрепленными в ушках 2, расположенных на ее боковых стенках. Толщина стенок опоки может быть  от 2-х до 60-ти мм в зависимости от размеров опоки. Для удобства развертки, сборки и переноски формы опока имеет ручки 3, а для того, чтобы уплотненная в ней формовочная смесь не выпадала (в малых и средних опоках), делают ребра 4 и бортики 5.

  

   Формовочный	 инструмент (табл. 7,8)

     Формовочный инструмент можно разделить на 2 группы. К первой относятся инструменты, необходимые для набивки формы и удаления из нее модели (табл. 7).

а) лопаты;

б) сито;

в) набойки;

г) набойка-трамбовка;

д) трамбовка пневматическая;

е)киянка формовочная;

ж), з) деревянные молотки для набивки кусков;

и) брусок;

к) линейка;

л) модель стояка;

м) вентиляционная игла;

н) кисти и мешочки с припалом;

о), п) модели литников.

      Ко второй группе относятся инструменты, применяемые для отделки формы (табл. 8).

а) гладилки;

б) ланцеты;

в) подъемы;

г) примычка;

д) мешочек с припалом;

е) проводка;

ж) и з) игла и съемник; 

и) крючок;

к) кисть.

     Формовочные смеси

     Пригодные для изготовления литейных форм формовочные пески с необходимым содержанием глины в карьерах встречаются редко. Исключением являются некоторые пески Каслинских карьеров на Урале (Лазаретский и Конский).

     Наша модель формируется по-сырому. Формовкой по-сырому называется такой технологический процесс изготовления литейной формы, который позволяет заливать металл, не подвергая сушке. Примером формовки по-сырому по неразъемной модели является формовка барельеф (табл. 10). Литейную форму для нее приготавливают в 2-х опоках на гладкой подмодельной плите, с прорезью для подъема, на обратной стороне модели (рис.а). модель сделана из гипса. В процессе изготовления литейной формы выполняются следующие операции:

	 Установка модели и опоки

	     Хорошо очищенную модель кладут лицевой стороной вверх на подмодельную плиту, так чтобы подъем модели входил в прорезь подмодельной плиты (таб.9, рис. а); вплотную к модели на плиту устанавливают модель питателей. Затем устанавливают на плиту нижнюю опоку так, чтобы межу ее стенками и моделью было одинаковое расстояние. После установки опоки модель припыливают древесноугольным порошком или ликоподием, чтобы формовочная смесь лучше отделялась от поверхности модели при извлечении ее из формы.

		Нанесение облицовочной смеси на модель

	     Для получения чистой внутренней поверхности литейной формы, а следовательно и отливки, первый слой формовочной (облицовочной) смеси на модель насеивают через сито. Слой облицовочной смеси должен быть 25-30мм.

	Уплотнение смеси в нижней опоке

	     На облицовочную смесь в опоке наносят лопаткой слой, наполненный смесью. Слой смеси уплотняют плоским концом трамбовки так, чтобы плотность его у стенки опоки была равномерной. После этого в опоку насыпают новый слой формовочной смеси и снова ее уплотняют до тех пор, пока вся полость опоки не будет заполнена уплотненной формовочной смесью. Уплотнение смеси в опоке контролируется специальным прибором – твердомером.

	     Верхний слой формовочной смеси в опоке уплотняется башмаком трамбовки. Излишек смеси верхнего слоя в опоке срезается линейкой. (табл.9, рис.б).

	Выполнение вентиляционных каналов

	     Газопроницаемость формы при нормальной влажности формовочной смеси зависит от прочности смеси, величины зерен песка и степени смеси в опоке. Для увеличения газопроницаемости формы в ней вентиляционными иглами (табл.7, рис.м) накаливают каналы. Такую операцию называют вентилированием формы. Делают от 3х до 5ти накалов на 1 дм2  полости опоки.

	Перевертывание опоки

	     Заформованную нижнюю опоку вместе с модельной плитой перевертывают и устанавливают на прежнее место (табл.9, рис.в). Поднимать опоку без плиты нельзя, так как при этом тяжелая металлическая модель может выпасть и полуформа будет разрушена.

	Отделка поверхности разъема формы

     В перевернутой нижней опоке поверхность формовочной смеси и заформованной в ней модели после снятия модельной плиты, должна представлять поверхность разъема формы. На ней устраняют возможную рыхлость, поверхность смеси у краев модели хорошо заглаживают и посыпают тонким слоем разделительного песка. Роль разделительного песка- препятствовать возможному прилипанию смеси в верхней опоки к смеси в нижней. С поверхности модели и питателя разделительный песок удаляют, так как оставшиеся на модели крупные песчинки могут испортить отпечаток поверхности модели в форме, что отразиться на качестве отливки.

	Изготовление верней полуформы

     На основание модели питателей устанавливают модели шлакоуловителя и стояка (табл.7, рис.л), на противоположном конце модели барельефа - выпор (табл.10, рис.г). 

     При изготовлении  верхних  полуформ формовщику часто приходится  заботиться о том, чтобы укрепить в форме выступающие части, для предотвращения их от разрушения под собственным весом при разборке и сборке формы. Модель припыливают и засыпают через сито (табл.7, рис.б) слоем облицовочной смеси, затем насыпают и уплотняют слоями наполнительную смесь, как и в нижней опоке. Излишки формовочной смеси срезают вровень с краями опоки, на поверхности накладывают ветиляционные каналы (табл.10, рис. д). затем модели выпора и стояка осторожно расталкивают и вынимают из формы (табл. 10, рис. е). зачищают линию прохода стояка в литниковую чашу (табл.7, рис. о, п), так как оставщиеся острые кромки формовочной смеси могут быть смыты металлом при заливке     попасть в полость формы, засоряя ее.

	Разборка формы и удаление модели 

	     Для удаления модели верхнюю полуформу осторожно без рывков и перекосов снимают с нижней, перевертывают и ставят на гладкий стол или модельную плиту.

	     В нижней полуформе на поверхноси разъема удаляют модели шлакоуловителя и питателей. Затем стенки формы, вокруг модели, для увеличения прочности слегка смачивают водой. Легкими ударами по подъему модели (табл.7, 8), осторожно расталкивают ее в стороны и постукивая по модели деревянным молотком, извлекают ее из формы (табл.10, рис.ж).

	Отделка формы

	     Отделку формы удобнее начинать с верхней полуформы, так как повреждение или поломка ее при исправлении не повлечет за собой пределку всей формы. В этом случае поврежденную верхнюю полуформу можно выбить и, установив опоку на готовую нижнюю полуформу, набить вновь.

	     Не большие дефекты в форме можно исправить. Для этого поврежденное место в форме, для увеличения клейкости смеси, смачивают водой, заполняют формовочной смесью и, применяя соответствующий инструмент, уплотняют ее и заглаживают до получения требуемой конфигурации поверхности. Наиболее тщательно исправляют в форме повреждения на поверхности разъема. Неправильное восстановление повреждений на поверхности разъема влечет за собой поломку формы или брак отливки. 

	Подчеканка формы

	     После удаления модели полость формы нижней опоки припыливают древесноугольным порошком. Модель хорошо очищают щеткой и укладывают обратно в отпечаток полости нижней полуформы. Тукаю операцию выполняют для увеличения ясности отпечатка поверхности модели в форме и называют подчеканкой формы. В процессе выполнения подчеканки поверхность формы покрывают слоем  древесноугольного порошка, который проникает в рельеф поверхности модели лучше, чем зерна формовочной смеси, значительно большие по размерам, что обеспечивает более четкий отпечаток поверхности модели на стенках формы. Затем модель удаляют и собирают форму для заливки (табл.10, рис.з).

	     Следующим этапом работы является обработка поверхности отливки. После отжига и проверки качества отливки поступают на участок механической обработки. В процессе обработки на отливках срубают зубилом или отрезают ножевкой основания питателей и выпора, опиливают на поверхности отливки швы, получившиеся от соединений в форме ее отдельных частей, удаляют ее каркасную трубку, срубают концы поперечника каркаса, удерживающие раньше в форме стержень, заделывают вставками из металла или алюминия, оставшиеся на поверхности отливки после удаления из нее каркаса стержня.

	     Отверстия большого диаметра заделывать алюминием не рекомендуется, так как при нагреве изделия, вследствие разницы коэффициента расширения чугуна и алюминия вставки его становятся заметны на поверхности обработанной отливки.

	    Каким бы четким не был рисунок модели, в отливке мы не сможем получить точную его копию, он будет всегда слабее. Потеря резкости отпечатка происходит и в процессе изготовления формы, и в процессе ее заливки. Поэтому восстановление поверхности художественной отливки производится в процессе ее чеканки.

	     Чеканка, как операция при обработке отливки, получила свое название от инструмента – чеканка, с помощью которого она производится. В процессе чеканки слесарь – чеканщик восстанавливает резкость изображения рисунка поверхности модели на отливке, воспроизводит вновь фактуру поверхности отливки тех швов от кусковой формы.

	     Следующий этап - окраска отливки. 

	     Заключительной операцией в технологическом процессе механической обработки чугунных художественных и архитектурных отливок является покрытие их поверхности слоем краски нержавеющего металла. Неокрашенная поверхность отливки имеет серый цвет и быстро ржавеет.

	     Применяют краску следующего состава: 1000г. Олифы, 200-250г. Газовой канальной сажи, 30г. Свинцового сурика. Вязкость краски на воронке Нияка: 1ый слой покрытия при окраске вручную 45, пи окраске пульверизатором- 30.

	     Перед окраской поверхность отливок шпаклюют. Не плотность в швах, соединений отдельных частей отливки небольшие раковины на ее поверхности затирают шпатлевкой, приготовленной на олифе. Прошпаклеванную, просушенную и хорошо очищенную от пыли, окислов и масляных пятен, отливку покрывают слоем чистой высококачественной натуральной олифы. После прожарки проолифленную  отливу покрывают вручную или пульверизатором тонким слоем краски 2 раза. Ручная окраска производится малярными кистями.  После каждого слоя покрытия отливку сушат в электрическом шкафу при температуре 150-2500С в течении 30-40 мин. Температура сушки зависит от температуры воспламенения олифы и должна быть ниже ее на 20-250С. Практически отливку сушат до появления над ней мягкого дымка, при этом она приобретает приятный матовый тон.                                                          

	      

Заключение

В своей методической разработке я разработала серию методических таблиц «Последовательность изготовления каслинского литья» для факультативных занятий. 

     Эффективность  всякого обучения, прочность знаний, их глубина невозможны без соблюдения дидактического принципа наглядности. Скульптура по своей сути и специфике является наглядной областью деятельности человека.

     Наглядные пособия в виде методических таблиц, демонстрирующих порядок выполнения каслинского литья, должны присутствовать на теоретических и практических занятиях.

     Самым убедительным приемом наглядного обучения будет являться конечно, личный практический показ художником - педагогом всего процесса изготовления литья или отдельных его технических приемов и способов.



Список использованных источников

Бараски К. Трактат по скульптуре. Бухарест, Мередиане, 1964-300с.

Зотов Б.Н. Художественное литье – пособие для средних профессиональных  училищ. М., Машиностроение, 1982-288с.

Павловский Б. Чугунный павильон: Каслинский завод, 1900г., Свердловск, 1961-50с.

Свистунов В.М. История каслинского завода. 1745-1900г.: Русское литье. Чугун. – Челябинск, Рифей, 1997г.-205с.

Сокольникова Н.М. Краткий словарь художественных терминов: учебник для учащихся 5-8 классов. Обнинск: Титул, 1996-80с.



Приложения

Приложение 1. Виды декоративного рельефа

Барельеф (табл.1)

Горельеф (табл.2)

Контррельеф (табл.3)

Приложение 2. Этапы изготовления литья 

Эскиз модели (табл.4)

Создание модели в мягком материале (табл.5)

Отливка гипсовой модели (табл.6)

Приложение 3. Формовочный инструмент для набивки формы (табл.7)

Приложение 4. Формовочные инструменты для отделки формы (табл.8)

Приложение 5. Опока для формовки рельефов (табл.9)

Приложение 6. Перевод модели в металл (табл.10)

Приложение 7. Отливка гипсовой модели в черновой форме (табл.11)

Приложение 8. Таблица с параметрами для отливки моделей (табл.12)

































































Приложения 





































































25