СПОСОБ РЕСТАВРАЦИИ ОБЪЕМНЫХ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ
METHOD FOR RESTORATION OF THREE-DIMENSIONAL ART WORKS

Изобретение относится к легкой промышленности и предназначено для реставрации объемных художественных произведений, например памятников, скульптур, барельефов, сосудов, покрытых выпуклым рисунком, преимущественно выполненных из металла.
Проблема реставрации указанных художественных произведений является чрезвычайно актуальной как с этической, так и с финансовой точки зрения.
На сегодняшний день при значительных повреждениях отдельных фрагментов объемных художественных произведений, например памятников и скульптур, обычно используют следующий способ их восстановления. Производят очистку основания утраченного фрагмента. Затем, путем использования формы, создают копию утраченного фрагмента и устанавливают ее на основании утраченного фрагмента. После чего производят обработку его поверхности таким образом, чтобы она не отличалась по фактуре и цвету от поверхности сохранившейся части объемного произведения. Однако это способ очень трудоемкий и требует значительных затрат.
В патентном фонде РФ выявлено несколько документов, относящихся к реставрации объемных художественных произведений. Как правило, в них описано восстановление поверхностных слоев объекта. Так, в патенте №2203347 описан способ реставрации художественных изделий из медных сплавов путем плазменного напыления.
В заявке на изобретение №93016892 также описан способ реставрации объемных художественных изделий с использованием лазерного излучения.
Известно, что для изготовления художественных изделий применялись цинк и его сплавы. В процессе реставрации, изготовления или ремонта таких изделий для соединения отдельных частей или деталей между собой или для устранения в них дефектов применяют пайку (см. патент РФ №2138378).
Наиболее близким к заявляемому способу по решаемой технической задаче является способ реставрации объемного художественного произведения, при котором осуществляют частичное изъятие элементов скульптурного произведения, подлежащих реставрации, ликвидируют выявленные на них раковины, каверны и другие поверхностные локальные дефекты при помощи аргонной сварки, заменяют отдельные утраченные элементы формы новодельными элементами, изготовленными по готовой модели, а соединение всех элементов друг с другом при восстановлении авторской формы произведения ведут при помощи точечной аргонной сварки или электродуговой сварки сплошным швом (см. патент РФ №2209138, 2002 г.).
Однако этот способ несмотря на получение хороших результатов по восстановлению целостности скульптуры является чрезвычайно трудоемким и сложным, поскольку требует создания специальной формы, отливки утраченного фрагмента, сварки или же иного способа крепления этого фрагмента на основании утраченного.
Техническим результатом способа является упрощение, удешевление его и сокращение времени, требуемого на восстановление художественного произведения.
Этот технический результат достигается тем, что в известном способе реставрации объемных художественных произведений, включающем удаление поврежденного фрагмента, формирование нового фрагмента взамен утраченного и установку его, после удаления поврежденного фрагмента проводят обработку его основания, затем в основании устанавливают упрочняющие металлические стержни и формируют новый фрагмент взамен утраченного следующим образом: порошок, содержащий пластичные металлы и/или их сплавы, ускоряют нагретым сжатым воздухом до скорости, превышающей минимальную скорость начала адгезионного взаимодействия частиц распыляемого материала, после чего направляют этот поток между стержнями на поверхность утраченного фрагмента и формируют на нем начальный слой, соответствующий по своей конфигурации основанию утраченного фрагмента, далее путем регуляции скорости и угла потока, а также расстояния от места распыления на указанном начальном слое также послойно между стержнями формируют весь объем утраченного фрагмента объемного художественного произведения, после этого объект выдерживают до полного остывания, проводят корректирующую обработку сформированного фрагмента металлообрабатывающими инструментами, далее осуществляют покрытие всего объемного художественного произведения защитным слоем из пластичных металлов и/или их сплавов с использованием газодинамического напыления.
Порошок, содержащий пластичные металлы и/или их сплавы может дополнительно содержать частицы, твердость которых превышает твердость включенных порошкообразных металлов и/или их сплавов.
Порошок пластичных металлов и/или их сплавов может содержать в качестве пластичного металла не менее 5 мас. единиц алюминия, остальное оксид алюминия.
Порошок пластичных металлов и/или их сплавов можно ускорять нагретым сжатым воздухом до скорости свыше 100 м/с и температуры 200-800°С.
Размер частиц порошка пластичных металлов и/или их сплавов может составлять 1-100 мкм.
Подготовку основания утраченного фрагмента можно проводить путем обработки его сверхзвуковым потоком воздуха, содержащим абразивный порошковый материал с размером 30-300 мкм.
Упрочняющие металлические стержни можно устанавливать в основании утраченного фрагмента путем резьбового соединения.
Упрочняющие стержни установленные в основании утраченного фрагмента можно дополнительно соединять между собой другими стержнями.
Упрочняющие металлические стержни можно изготавливать из материала, который по своему химическому составу максимально приближен к химическому составу материала объемного художественного произведения.
Упрочняющие металлические стержни могут иметь покрытие из пластичных металлов и/или их сплавов, которые по своему химическому составу максимально приближены к химическому составу материала объемного художественного произведения.
Способ осуществляют следующим образом
1. Производят очистку поверхности остатка утраченного фрагмента и подготовку его к установке вновь сформированного утраченного фрагмента
Для этого поверхность основания утраченного фрагмента обрабатывают любым известным способом, например с использованием абразивного материала. Наиболее быстрая обработка обеспечивается при подаче на основание сверхзвукового потока воздуха, содержащего абразивный порошковый материал с размером 30-300 мкм.
2. В основании утраченного фрагмента устанавливают металлические стержни, толщина, длина и количество которых в каждом отдельном случае различны. Основным требованием при создании этих стержней является химический состав сплава, который должен быть максимально приближен к химическому составу скульптуры. Цель этого - избежать возможность электролитической реакции. Крепление стержней можно осуществлять резьбовым соединением. Для этого в металле скульптуры в местах предполагаемого армирования, просверливают отверстия на необходимую глубину, затем слесарным инструментом в отверстиях нарезается резьба, далее нарезается резьба на стержнях армирования в местах предполагаемого соединения, после чего стержни ввинчивают в металл (тело) скульптуры. В некоторых случаях, при необходимости, стержни дополнительно скрепляют между собой для усиления конструкции специальными стяжками или стержнями меньшего диаметра. За счет этого усиливается вся конструкция воссоздаваемого фрагмента или детали, и таким образом сопротивляемость на скручивание и отрыв многократно возрастает. В исключительных случаях, когда отсутствующий фрагмент представляет собой значительную (по массе) деталь памятника и возможность армирования сплавом не дает необходимых гарантий прочности, допускается изготовление армирующих стержней из высокопрочной стали. В этом случае стержни покрываются металлом того же состава, что и весь реконструируемый фрагмент. Для этого методом напыления стальные стержни обрабатывают целиком. Толщина напыления должна составлять 30-50 микрон. Практика показала, что подобной толщины вполне достаточно для использования на производстве при изготовлении электроконтактов средней мощности. Покрытые методом напыления стержни ввинчивают в тело (массу) памятника, после чего в случае необходимости эти стержни также дополнительно соединяются специальными стяжками или стержнями меньшего диаметра, выполненными из стали и также покрытыми методом напыления (на толщину 30-50 микрон) сплавом, идентичным сплаву, из которого и выполняется методом напыления весь фрагмент или деталь памятника.
3. Затем на основание утраченного фрагмента подают порошок, содержащий частицы пластичных металлов или их сплавов, при размере частиц распыляемого материала 1-100 мкм со скоростью, превышающей минимальную скорость начала адгезионного взаимодействия частиц распыляемого материала. Как правило, она равна 100 м/сек. Температура воздуха обычно равна 200-800°С. Вначале на основании формируют начальный слой, соответствующий по своей конфигурации основанию утраченного фрагмента. Далее путем регуляции скорости и угла потока, а также расстояния от места распыления на указанном начальном слое также послойно между металлическими стержнями формируют весь объем утраченного фрагмента памятника или скульптуры.
4. После этого скульптуру выдерживают до полного остывания, проводят корректирующую обработку сформированного фрагмента металлообрабатывающими инструментами,
5. Далее осуществляют покрытие всей скульптуры защитным слоем из пластичных металлов и/или их сплавов с использованием газодинамического напыления.
Пример осуществления способа.
Для реставрации предложен памятник из металла, в котором отсутствовал фрагмент кисти. В соответствии с вышеописанным способом основание утраченного фрагмента размером 10×15 см было очищено с помощью абразивного материала, подаваемого со сверхзвуковой скоростью. В основании были сделаны резьбовые отверстия, в которых были закреплены резьбовым соединением отрезки металлических прутьев в количестве 5 шт соответствующие по размеру утраченному фрагменту и образующие его каркас. Металлические прутья предварительно были покрыты слоем металла из порошка, близкого по составу к составу металла памятника. Далее на основание утраченного фрагмента нагретым до 600°С воздухом со скоростью около 100 м/сек была направлена струя порошка, содержащего не менее 5 мас. единиц алюминия, остальное оксид алюминия, при размере частиц распыляемого материала 20-40 мкм. Вначале на основании был сформирован начальный слой, соответствующий по своей конфигурации основанию утраченного фрагмента. Далее путем регуляции скорости и угла потока, а также расстояния от места распыления на указанном начальном слое также послойно внутри конструкции из металлической сетки был сформирован весь объем утраченного фрагмента памятника - кисти.
После этого скульптуру выдержали до полного остывания, провели корректирующую обработку сформированного фрагмента металлообрабатывающими инструментами и провели с использованием газодинамического напыления покрытие всей скульптуры защитным слоем из порошка металла, близкого по своему составу к материалу памятника.