ПОДСТАВКА ДЛЯ ОБЖИГА ДЕКОРАТИВНЫХ ЭМАЛЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к области художественного эмалирования, конкретнее к процессу высокотемпературного обжига во время создания произведений искусства по технологии горячей ювелирной эмали, и может найти применение в области изготовления декоративных панно, объемно-пространственных изделий, сувениров, ювелирных украшений.
Одной из основных операций в технологии горячей ювелирной эмали является процесс обжига художественного панно в муфельной печи при температуре 800°С. Во время создания произведения со сложной художественной структурой требуются многократные обжиги, процесс которых усложняется с уменьшением размера, а также зависит от формы изделия. При обжиге требуется специальная опорная подставка, конструкция которой должна соответствовать следующим требованиям:
1) стойкость к деформации при многократном нагревании до температуры 800°С, с последующим ускоренным остыванием;
2) устойчивая фиксация изделия на подставке, без перекосов;
3) минимальная площадь контакта металла подставки с обжигаемым изделием.
На практике доказано, что созданные промышленным способом подставки фирм: немецкой «Efcolor», английской «Milton Bridge» и японской «Sakura» - непрактичны: их неудобно ставить в печь, на них можно разместить лишь одно изделие, и уже после нескольких обжигов они начинают сильно деформироваться, что обусловлено маленькой толщиной основания, а также использованием сварки во время их изготовления, которая создает дополнительные внутренние напряжения в металле. Также их цена в разы превосходит стоимость материалов для предлагаемого изделия.
В области художественного эмалирования известны металлические подставки, описанные Э. Бреполем [Бреполь Э. Художественное эмалирование / Пер. с нем. И.В. Кузнецовой; Ред. Л.З. Засухина. - П.: Машиностроение, Ленинград. Отд., 1986 - с. 46]. Подставки для обжига выполнены из нелегированной конструкционной стали, которая хорошо поддается гибке и формовке. Однако такая сталь деформируется при нагревании и, кроме того, при нагреве от нее отслаивается окалина, что может вызвать брак эмалевой поверхности. Покрытие подставки каолином позволяет избежать выступления окалины, однако большая площадь металлической поверхности и ее деформация вызывает скалывание каолинового слоя, который, в свою очередь, также дает дополнительные загрязнения. Это вынуждает обновлять покрытие перед каждым обжигом, вследствие чего процесс занимает много времени, и результат не всегда оправдывает ожидания.
Там же Э. Бреполь описывает способ борьбы с окалиной: покрытие подставки грунтовой эмалью для стали. Однако это еще более усложняет процесс обжига, так как в таком случае необходимы дополнительные слои асбеста или слюды, чтобы изделие не прилипало к подставке. Этот способ может быть оправдан лишь в промышленных масштабах производства эмалевой продукции.
Также Э. Бреполем описаны подставки из шамотной плиты толщиной от 10 до 16 мм. При нагреве они не деформируются, однако становятся хрупкими при резких изменениях температур и могут растрескиваться. В связи с этим плиты, размеры которых превышают 50 мм, следует помещать в коробку из стального листа. [Бреполь Э. Художественное эмалирование / Пер. с нем. И.В. Кузнецовой; Ред. Л.З. Засухина. - Л.: Машиностроение, Ленинград. Отд., 1986 - с. 46]. Производство металлического основания такой подставки становится сложным и трудоемким, требует точного специального оборудования. Так как для изготовления основания используется лист металла, оно быстро начнет деформироваться, что приведет к изменению устойчивости шамотной плиты. В скорости шамот все же начнет растрескиваться, обсыпаться и давать дополнительные загрязнения в печи, что плохо скажется на художественном качестве конечного изделия. Таким образом, становится очевидным, что подобная подставка сложна в изготовлении, быстро выходит из строя, дает излишние загрязнения в работе.
Известны опоры из асбестовой плиты [Бреполь Э. Теория и практика ювелирного дела: Пер. с нем. / Под ред. Л.А. Гутова и Г.Т. Оболдуева. - 4-е изд., стереотипы. - Л., 1981. - С. 330]. Существенным негативным фактором в отношении использования асбеста в работе является его канцерогенное воздействие, кроме того волокна такой подставки вплавляются в эмаль.У А.В. Флерова [А.В. Флеров. Материаловедение и технология художественной обработки металлов: Учебник. - М.: Высш. школа, 1981. - С. 183-184] при описании обжига изделий с использованием горячей эмали также отмечены указанные недостатки опоры из асбестовой плиты.
На практике доказано, что наибольшую практическую ценность представляют подставки, выполненные из стальной сварной или тканной сетки (также употребляется название «решетка»). Из стальной сетки руками можно согнуть подставку для изделий любого размера, можно непосредственно перед обжигом изменять размер рабочего пространства, можно задать оригинальный угол наклона обжигаемого изделия. Немаловажную ценность представляет та особенность стальной сетки, что структура металла основания неоднородна. Сетка - это отдельные проволочки, лишь в нескольких точках сцепленные между собой. Следовательно, во время обжига напряжение не может возникнуть во всем металле сразу. Все проволочки начинают деформироваться отдельно, тогда как остальные не дают им сильно изогнуться. Всевозможные варианты подложек для обжига могут быть согнуты из сетки нержавеющей стали. Сетка может быть использована как плоская подставка, отогнутые вниз углы которой формируют ножки. Подставка может быть перевернута вверх дном, тогда ножки используются в качестве точек опоры при обжиге произведений с контрэмалью, однако такая конструкция вызывает прилипание эмали в местах контакта с решеткой.
В литературе (Э. Бриполь «Художественное эмалирование» и «Теория и практика ювелирного дела», А.В. Флеров «Материаловедение и технология художественной обработки металлов») и у производителей профессионального оборудования («Efcolor», «Milton Bridge») встречаются подставки лишь из тканной сетки (см. Приложение, репродукция 1), эффективно пригодные только для обжига изделий без контрэмали. Как наиболее близкие к предлагаемому решению они взяты за прототип.
Техническим результатом предлагаемого решения является упрощение конструкции подставки для обжига декоративных панно по технологии горячей (ювелирной) эмали и повышение качества изделий, для изготовления которых используется предлагаемая подставка.
Для достижения заявленного результата в подставку для обжига декоративных эмалевых изделий, выполненную в виде решетки из проволоки, внесены конструктивные изменения. Решетка выполнена из стальной сварной проволоки с ячейками, размер которых не менее 20×20 мм, при этом решетка изогнута в форме буквы М с округлыми краями.
Оптимальный размер решетки 2 ячейки в ширину и 9 ячеек в длину.
Оптимальный диаметр проволоки решетки не менее 2 мм.
Предлагаемая конструкция проста в изготовлении, легко может быть изогнута в нужную форму даже без применения специального оборудования. Ячейки большого размера в такой сетке позволяют уменьшить контакт с изготавливаемым изделием, что способствует повышению качества изделия. Кроме того, такая решетка не дает много окалины в рабочем пространстве, что также позволяет повысить качество ювелирной эмали.
Изгиб решетки под изделием позволяет расположить изделие таким образом, чтобы не происходил контакт разогретой стали и контрэмали, что исключает прилипания. Материалы для изготовления предлагаемой подставки значительно дешевле используемых при изготовлении аналогов. Для производства изделия не нужно специального оборудования
Предлагаемая подставка иллюстрируется рисунками, где показаны:
Фиг. 1 - решетка,
Фиг. 2 - вид спереди подставки из изогнутой решетки,
Фиг. 3 - общий вид подставки,
Фиг. 4 - подставка с изделием в рабочем состоянии.
Подставка для обжига декоративных эмалевых изделий выполнена в виде решетки из проволоки (фиг. 1). Решетка может быть изготовлена из любой сварной стальной проволоки любого диаметра и с любым размером ячейки. Наиболее удобной в работе является решетка из проволоки диаметром 2 мм. Она является достаточно твердой, что способствует долгой службе изделия (мало деформируется и медленно перегорает), и достаточно гибкой, чтобы во время изготовления сталь не сломалась (порвалась) на сгибах. Проволока большего диаметра используется преимущественно при обжиге тяжелых изделий (большой площади или с толщиной основания более 2 мм). Важным фактором является то, что может использоваться решетка (сетка) из любой марки стали.
Размер ячейки 2 решетки выбирается в зависимости от размера обжигаемого изделия. Для художественных произведений большой площади используется размер ячейки 30×30-100×100 мм, для меньшей - размер 20×20-30×30 мм. Относительно универсальным является размер ячейки 25×25 мм. Такая сетка удобно подходит для произведений площадью от 30×30 мм до 200×200 мм. Ширина подставки может быть увеличена для обжига нескольких произведений единовременно
Изготовленную решетку изгибают буквой «V» в центральной части, а затем ее края 3 загибают буквой «С» и образуют С-образные симметричные изгибы опорных ножек, а вся подставка приобретает форму буквы «М» с округлыми краями (фиг. 2). Для выполнения изгибов не требуется специального оборудования, можно их выполнить даже вручную.
Рабочим пространством решетки такой формы служит центральная часть V-образной формы, здесь закрепляют обжигаемое изделие.
Готовая решетка представлена на фиг. 3.
Поскольку в сварной сетке большие ячейки, ее металл мало оказывает влияние на процесс обжига изделия. Даже непокрытая каолином, сетка не дает много окалины в рабочем пространстве, что является большим плюсом во время работы с ювелирной эмалью. Также фактор магнитных свойств металла в такой подставке не играет роли.
В процессе работы художественное произведение размещают по центру изделия так, чтобы проволока подставки контактировала лишь с зачищенными от стекшей эмали торцами панно (фиг. 4). В таком случае исключается вероятность прилипания контрэмали на нижней стороне пластины к подставке в процессе обжига. Подставка с произведением могут размещаться в печи любым известным инструментом, однако наиболее эффективным является способ с применением двухрожковых вил.
Таким образом, предлагаемая подставка имеет следующие преимущества перед известными:
- материалы для изготовления подставки широкодоступны и недороги (сварная решетка из стали любой марки);
- изготовление подставки из решетки не требует специального оборудования (угловая шлифмашина, кусачки или ножницы по металлу, пассатижи, молоток, тиски, твердая металлическая поверхность);
- во время обжигов подставка не деформируется (основное преимущество перед аналогами) и не сгорает в течение длительного использования;
- подставка выделяет мало окалины, и в отличии от большинства аналогов может использоваться без дополнительного процесса обработки каолином;
- форма решетки позволяет исключить контакт разогретой стали и контрэмали, что не вызывает прилипания и повышает качество изделий с контэмалью.
- подставка может быть использована для изготовления эмалевых панно, размер которых варьироваться в пределах широкого диапазона; наиболее заметно преимущество подставки перед аналогами во время работы с художественными произведениями маленького размера (до 6×6 см / пуговицы, кулоны, серьги);
- использование предлагаемой подставки упрощает процесс изготовления изделий и позволяет повысить качество изделий, особенно изделий небольшого размера с контрэмалью.