Художественная обработка металла

Чеканка

Чеканкой называется один из видов холодной обработки металла при помощи специальных инструментов (чеканы, молотки), в результате которого заготовка получает заданное рельефное или объемное изображение.

При чеканке материал обрабатывают специальным стальным стержнем – чеканом, который при работе ставится в вертикальное положение и по его верхнему концу наносят удары молотком. В результате этих ударов его нижний рабочий конец оставляет отпечаток на материале.

Постепенно, перемещая чекан и каждый раз ударяя по нему молотком мастер придает материалу желаемую форму, однако обрабатываемый материал, чтобы работа была успешной должен обладать пластичностью, вязкостью, способностью изменять свою форму под действием силы.

Наличие таких свойств характерно для большинства металлов и их сплавов, за исключением чугуна и некоторых других.

Как способ обработки металлов чеканка известна с глубокой древности. С помощью чеканки создавались и создаются самые разнообразные художественные произведения.

Чеканкой можно выполнять тонкие миниатюры для ювелирных изделий, различные рельефные орнаментальные композиции, наносить различную декоративную фактуру и с применением глубокой выколотки чеканить большие монументальные произведения.

Чеканка широко распространена в настоящее время при изготовлении различных декоративных изделий из меди, алюминия, мельхиора, черного декапира и других материалов. Развиваясь на протяжении веков, техника чеканки, впитала в себя разнообразные технологические приемы, дающие различный художественный эффект.

Во многих музеях мира сохранились металлические изделия мастеров древнего мира, средневековья и эпохи Возрождения: домашняя утварь, оклады икон, оружие, скульптурные монументы и др. Чеканка была известна в Древнем Египте, в Древней Греции и Риме, применялась в искусстве Китая, Ирана, Индии и Японии.

Высокого совершенства она достигла в домонгольской Руси и вновь расцвела в древнерусском искусстве 15-17 веков. Так в Ярославле, Сольвычегодске, Костроеме, Казани и других городах создавались выдающиеся произведения чеканки, черни, гравировки, эмали: серебряные и золотые чаши, братины, кубки, ларцы, рамы для зеркал и т.п.

Широкое распространение получило басменное тиснение окладов икон, книжных переплетов.

Особенно славились своими изделиями из металла мастера Кремлевской оружейной палаты. Так мастер Никита Давыдов в 1621 году создал уникальный шлем царя Михаила Федоровича, украшенный чеканкой, гравировкой, позолотой, драгоценными камнями и эмалью.

Расцвет чеканного искусства продолжается в 17-18.

Чеканку применяют для украшения стальных кольчуг, боевых топоров, бердышей, парадной упряжи.

Появляются новые приемы и художественные особенности в чеканке. Так, в Новгороде чеканщики применяют прорезной орнамент, в Костроме развивается плоская измельченная чеканка, чередующаяся с литьем и резьбой. Московские серебряных дел мастера достигли виртуозного исполнения высокого чеканного рельефа, который создавая богатейшую игру контрастов света и тени, блестящих поверхностей и матового канфаренного фона, нередко полностью покрывал все изделие. Изящные чарки, миниатюрные корчики сплошь прочеканивались изображением птиц, диковинных зверей и т.д. Этот принцип положил в основу своей работы мастер, оформляя серебряную пороховницу Афанасия Нестерова. На ее поверхности он вычеканил сцену сражения орла с драконом, фигуры птиц и зверей среди пышного узора трав и цветов.

В 1630 году московский чеканщик Гавриил Евдокимов выполнил трехмерную чеканную скульптуру царевича Дмитрия в полный рост.

В 18 веке искусство художественной обработки металла получило свое дальнейшее развитие.

В Москве, Петербурге, Украине, Грузии, Средней Азии в этот период создаются многие произведения декоративно-прикладного искусства.

Пластические композиции по-прежнему выполняются преимущественно в формах рельефа, органично включенного в общее изощренное декоративное решение с завитками чеканного орнамента и искрящимися драгоценными камнями. Выдающимися оружейниками считаются тульские мастера, которые, кроме оружия изготовляли предметы чайного стола.

Мастера – чеканщики нередко украшали кружки, стаканы и другие предметы, накладными ажурными "покрывалами", составленными из повторяющихся фигурок играющих амуров, богинь на колесницах, танцовщиц в античных одеждах и др.

С середины 19 века на изделиях стали помещать портретные изображения в фигурных клеймах с гирляндами и вплетенными в них рогами изобилия. Узоры отбирали произвольно из различных стилей – барокко, рококо, классицизма.

Характерным становится обращение к мотивам и сюжетам старины и Древней Руси. Мастера изготовляют в древних техниках и формах братины, ковши и т.п. Так, кружка мастера Ф. Генрихсена навеяна формами старинных кружек с откидывающимися крышками и представляет собой смешение разностильных форм, чеканной орнаментики, стилизованных под древнерусскую вязь надписей, множества разновременных монет и медалей на сосуде. На ручке мастер поместил литое изображение женщины в русском костюме, удивляющее проработкой деталей с имитацией фактуры различных тканей.

В 20 веке чеканка, после некоторого к ней охлаждения, возродилась вновь.

Богатейшими художественными традиции особо прославилось искусство народов Дагестана – аулы Кубачи, Гоцатль, Кумух. Дагестанские мастера всегда были не только прекрасными оружейниками, но и носителями высокой культуры орнаментально-декоративного искусства. Из всех видов декоративно-прикладного искусства особое развитие там получило ювелирное дело. В настоящее время дальнейшее развитие и совершенствование методов техники чеканки продолжается во многих регионах России.

Художественную чеканку производят на листовом металле, обладающим хорошей пластичностью – медь, ее сплавы, золото, серебро, алюминий, нейзильбер, мельхиор и др.

Чеканка по листу является наиболее трудным из всех видов художественной чеканки и в то же время одним из самых распространенных видов чеканных работ, когда из листовой заготовки мастер создает новое художественное произведение. При чеканке по литью или оброну мастер только выявляет и завершает художественную форму уже созданную и отлитую в металле или вырезанную из металла.

Материалы и инструменты для чеканных работ

Для чеканных работ используют как цветные, так и черные металлы. Одним из основных свойств металла для данных работ является его пластичность – способность изменяться под действием внешних сил без разрушения и давать остаточную деформацию.

Наиболее часто применяют листы толщиной от 0,4 до 1 мм. Для крупных работ с высоким рельефом применяют и более толстые листы, например красную медь толщиной до 2 мм, а листовой алюминий – 2,5 – 3 мм.

В ювелирном деле применяются также сплавы золота и серебра. Из цветных металлов широко используются прокатные металлические листы красной меди и медных сплавов.

Красная медь, известная с древнейших времен, очень пластична и вязка, легко восстанавливает свои пластические свойства после отжига. Медь легко чеканить, она принимает самую разнообразную форму, допускает выколотку высокого рельефа. Медь хорошо шлифуется, полируется, однако изделия из нее быстро теряют блеск. Медь отличается высокой стойкостью против коррозии, изделия из меди хорошо сохраняются на воздухе. Эти свойства меди сделали ее основным материалом для чеканных и дифовочных работ при изготовлении орнаментальных композиций и скульптур.

Наиболее распространенными медными сплавами, которые применяют при чеканке являются бронза, латунь, томпак.

Очень легко поддается чеканке алюминий, но он требует в силу низкой температуры плавления предосторожностей при отжиге.

Мельхиор и нейзильбер обладают достаточной пластичностью, хорошо полируются, легко принимают разнообразную отделку и различные оттенки при воздействии растворов гипосульфита натрия и уксуснокислого свинца.

Дюраль – металл более жесткий и чеканить его довольно сложно, а при вытяжке глубоких рельефов трудно избежать трещин и разрывов, однако он вполне пригоден для некоторых работ. Дюраль дает при отделке интересные имитации серебра.

Мягкая, малоуглеродистая сталь, предварительно отожженная и протравленная, так называемый декопир довольно трудна в чеканке по сравнению с медью, но в отделке красива. Низкоуглеродистая сталь и кровельное железо при чеканке позволяют вытягивать любые рельефы в крупных декоративных работах, не требующих тонкой деталировки.

Нержавеющая сталь (хромоникелевая) является красивым материалом, но чеканится трудно. Применяют ее для крупных декоративных наружных изделий: монументов, памятников и т.д.

Выбирая для чеканки листовой материал, нужно знать, что он не должен расслаиваться, иметь выбоины, пузыри, пятна, трещины и царапины.

Перед работой твердые металлы нужно отжигать паяльной лампой или в муфельной печи. Температура отжига для меди – 650 – 700°С, для латуни – 620 – 650°С, алюминия – 370 – 400°С, стали – 600 – 650°С. Сплав меди нужно охлаждать в холодной воде.

Инструменты и приспособления

Основными специальными инструментами чеканщика являются различного вида чеканы, особые металлические и деревянные молотки.

Чекан представляет собой металлический или деревянный стержень с особой обработкой нижней части – боя.

Длина чекана от 120 до 170 мм. Сечение его может быть четырехгранным, круглым, прямоугольным, квадратным и т.д.

В средней части чекана стержень слегка утолщают, лучше, если он в сечении имеет четырехгранник со снятыми фасками. Такой чекан удобен в работе и гасит неприятные вибрации инструмента при ударе.

Чеканы в зависимости от назначения можно разделить на следующие группы : лощатник – чекан с квадратной или прямоугольной формой бойка.

Применяется для выглаживания, выравнивания плоскостей с ровных поверхностей. Может быть с гладким и шероховатым боем со специальной насечкой для придания выглаживаемой поверхности матового фона.

Расходник (обводной чекан). С его помощью на металле воспроизводят контур рисунка.

Расходник может быть широким, острым, узким. Широкий дает возможность получить менее четкую мягкую линию, острый – более глубокую. Расходники имеют прямую и полукруглую (для прямых и кривых линий) линию боя.

Канфарник – чекан с заостренным концом в виде тупой иглы. Конфарники могут быть круглыми и восьмигранными. Служат они для перевода рисунка с бумаги на металл, а также для отделки фонов точками. Изготовляют канфарники на токарном станке и слесарным способом из углеродистой стали.

Бобошники – чеканы с овальным, продолговатым, бобовидным боем, имеют разнообразные закругления рабочей части и размеры. Служат для выбивания выпуклого рельефа.

Пурошник – чекан с круглой сферической головкой разных размеров. Служит для подъема полукруглых сферических форм при чеканке с изнанки и получения ямочной фактуры при работе с лицевой стороны.

Трубочка – чекан, бой которого имеет вогнутую полушаровидную поверхность разного диаметра и глубины. На металле дает выпуклый сферический отпечаток.

Три группы чеканов – лощатники, бобошники, и расходники являются основными. С их помощью делают расходку рисунка (начальная стадия чеканки), выколотку рельефа (последующая стадия чеканки) и окончательную обработку чеканного рельефа.

Чеканы специального назначения применяются для получения поднутрений на рельефе или достижения специальных целей при производстве чеканки.

Пуансон (фигурный) чекан. На его рабочей части гравировкой или с помощью слесарного инструмента – надфиля, сверла и т.п. выполняют фрагменты орнамента, цифры, буквы.

Рисунчатый чекан по форме похож на лощатик, но дает рисунчатый отпечаток, например звездочку, крестик, решеточку, полосатость и т.д. Используется для обработки деталей и отделки фона, когда гладкий фон не подходит.

Сечка – чекан по форме похож на зубило с остро заточенными плоскими и полукруглыми лезвиями. Применяется для просекания фона при ажурных просечных работах.

При чеканке различных объемных полых изделий для выколотки рельефа на объемной форме изнутри применяются длинные изогнутые чеканы – крюки и трещотки. Они представляют собой массивные стальные стержни, изогнутые под прямым углом. Рабочие концы крюков делают то более плоскими и округленными, то более узкими и острыми, но притупленными, чтобы они не прорывали металл.

Такие же формы и у рабочих концов трещоток. Изготавливают такие чеканы из углеродистой инструментальной стали У7 и У8. Для изготовления таких чеканов хорошо использовать упругую пружинную сталь, чтобы во время ударов чеканы меньше деформировались и лучше вибрировали.

Металлические чеканы, также как крюки и трещотки, изготовляют из углеродистой стали марок У7 и У8. Пруток круглого, квадратного или прямоугольного сечения режут на заготовки, зажимают в тисках, с помощью напильника придают рабочей поверхности (бою) желаемую форму, шлифуют наждачной бумагой, полируют и закаливают с последующим отпуском. Для закалки отполированный бой чекана нагревают паяльной лампой или токами высокой частоты до 750 – 850°С и быстро опускают в воду для охлаждения. После закалки чекан становится очень твердым и хрупким.

Для устранения этого недостатка его опускают, снижая внутренние напряжения и смягчая действие закалки. Отполированный инструмент снова нагревают до 250 – 300°С и охлаждают в воде. Закалку проверяют напильником с мелкой насечкой. Если напильник свободно скользит по бою чекана, не срезая опилок, значит чекан закален хорошо. Бой инструмента после закалки полируют на полировальном круге и проверяют, нет ли на его рабочем конце трещин. При изготовлении чеканных работ на тонких пластичных металлах, таких как медь, алюминий толщиной до 0,5 мм применяют расходники с деревянной ручкой.

Часто при выколотке крупных глубоких рельефов применяют деревянные чеканы. Они хорошо выравнивают фон, а при вытяжке рельефов меньше подвергаются наклепу.

Делают такие чеканы из твердых пород дерева (дуб, ясень, рябина, граб, клен, береза, бук и др.) с утолщением в серединной части остова. Рабочая часть чеканов может быть плоской, круглой, острой. Удары по деревянному чекану можно наносить металлическим и деревянным молотком.

От деревянного чеканы меньше разбиваются, но работать удобнее металлическим, так как его размеры меньше. Рабочую часть деревянного чекана тщательно выравнивают напильником с мелкой насечкой и шлифуют наждачной бумагой.

Размеры чеканов по сечению и молотков по массе зависят от рода выполняемых работ. Для небольших ювелирных работ применяют чеканы, откованные из тонких стальных стержней сечением 3 – 4 мм, для крупных – 15 – 20 мм. Выполняя чеканные работы на тонких пластичных металлах, например медь, алюминий толщиной 0,4 мм используют ручной расходник с деревянной ручкой. Линии расходки получаются четкими и глубокими.

Важным инструментом мастера являются чеканные молотки. Их специфическая форма выработана и усовершенствована многовековым опытом.

Молотки в зависимости от назначения могут быть выполнены из металла, дерева, резины, кости.

Металлические служат для выколачивания различных форм и для удара по чекану. Один конец молотка имеет сферическую (полукруглую, шаровидную) форму, другой – плоскую квадратного или округлого сечения. Деревянные и резиновые молотки служат для вытяжки рельефа и разравнивания форм.

Изготовляют молотки из углеродистой стали марок У7 и У8. Масса от 70 до 300 г. Наиболее широко применяют молотки массой 120 – 200 г.

Молотки для чеканки изготовляют токарным или слесарным способом. При изготовлении слесарным способом они будут иметь квадратное сечение нижнего боя и средней части. Переходы (шейки) от средней части к бойкам – скругленные или круглые, верхний боек имеет полушаровидную форму.

При изготовлении токарным способом молотки имеют по всей длине круглое сечение. Диаметр бойков может быть различным. Нижний диаметр – большой для удобства наносить удары по чекану, верхний – меньше, что сделано в целях большей устойчивости молотка.

Рабочую часть молотка – бой тщательно шлифуют, полируют, закаливают, отпускают и еще раз полируют.

Для удобного пользования ручка молотка должна иметь изгиб и утолщение на конце, такая форма легко и удобно ложится в ладонь и не утомляет руку.

Для молотков с большой массой, предназначенных для вытяжки рельефов на крупных работах, ручки делают прямыми.

Ручки молотков для чеканки изготовляют из твердых пород дерева – граба, бука, дуба, березы, шлифуют наждачной шкуркой и покрывают смоляным лаком.

Приспособления, оборудование и дополнительное оснащение для чеканных работ

В светлой мастерской для чеканных работ необходимо разместить рабочее место для мастера и оборудование.

Стол, за которым работает чеканщик должен быть удобным с индивидуальным освещением не дающим теней и с отражательным щитком, что особенно важно для чеканки ювелирных изделий. В столе должны быть несколько выдвижных ящиков, среди которых ящик для инструментов – молотков и чеканов.

Стул должен быть удобным, с вращающимся сиденьем и регулируемой высотой. В мастерской должна быть раковина с проточной водой для промывки изделий после отбела и обработки их химикатами.

Для мастера необходим набор слесарных инструментов, в который входят ручные ножницы для резки металла, плоскогубцы, кузнечные клещи, напильники, надфили, рифлевки, стальные линейки длиной 500 – 1000 мм, угольники, зубила, слесарные циркули и другие инструменты.

Для выполнения слесарных работ по изготовлению и правки инструмента, зажима и специальных чеканов служат стуловые тиски. Заточные станки необходимы для изготовления, правки и заточки инструмента.

Кроме заточных станков необходимы шлифовально-полировальные станки, токарные, сверлильные и пескоструйные установки для отделки изделий, а также электродрель, которую применяют для полировки труднодоступных мест на рельефе чеканки, при сборке и монтаже.

Для чеканки рельефа с предельной точностью используется смола, которая служит для закрепления листового материала при его обработке. Для ее приготовления используют битум марки 4 или 5, который расплавляют в котле, затем при постоянном помешивании добавляют наполнитель – 10 – 30 процентов от общего объема.

В качестве наполнителя используют просеянный песок или золу, формовочную землю, сухой красочный пигмент – охру, сурик; для большей вязкости и мягкости добавляют воск – 5 – 10 процентов, для большей клейкости и прочности – канифоль.

Смолу разогревают и заливают ванны или ящики для чеканки по листу. Для небольших работ служат эмалированные металлические фотованны (400 – 450 мм, высота бортов 50 мм), для больших – деревянные ящики 500х500х50 или иных размеров.

Вместо ящиков можно использовать мешки из прочной брезентовой ткани, наполненных чистым просеянным речным песком. Форма и размеры мешков различны.

Толщина наполненного песком мешка должны быть не менее 120 мм. Большие монументальные работы выполняются в основном на мешках с песком. В качестве подкладок используют листы из свинца, резины, а для обработки отдельных фрагментов чеканного листа или для мелких работ используют войлок.

Для приготовления, разогревания смолы и насмолки чеканных пластин применяют паяльные лампы, электронагреватели, кузнечные горны.

Для выравнивания фонов, набивки фактуры на плоских чеканках применяют стальные и чугунные плиты, деревянные доски.

Среди иного оборудования для чеканных работ, необходимы:

1. травильные ванны из кислотоупорного материала для травильных и отбеливающих растворов;

2. гальванические ванны с выпрямителями для гальванопокрытий;

3. вытяжные шкафы и зонты для химической обработки, патинирования и оксидирования изделий;

4. химическая термостойкая посуда;

5. электроплитка для подогрева растворов;

6. ртутные термометры со шкалой до 100 градусов;

7. шлифовальные и полировальные круги, пасты, абразивный порошок для шлифования и полирования, кислоты, химические реактивы;

8. кисти и щетинные щетки;

9. ящик с древесным опилками для просушки изделий;

10. брезентовые перчатки.

Для закалки молотков и чеканов, отжига мелких изделий служит муфельная печь (температура нагрева 1000 – 1200°С.

Технология чеканки

Технология чеканки по листу включает следующие этапы работ: подготовка рисунка, подготовка металла, перевод рисунка на металл, расходка контура рисунка, отжиг, насмолка, выколотка рельефа, опускание фона, вторичный отжиг и насмолка, окончательная доработка рельефа и выравнивание фона с набивкой фактуры, отбеливание, промывка, панирование, отделочные операции.

Подготовка рисунка. Создание эскиза, который должен давать ясное представление о задуманном произведении, его тематическом, образном и композиционном решении. Эскиз разрабатывается в небольшом масштабе, обеспечивающем восприятие рельефности чеканки.

Если произведение предусматривает использование использование одного металла, эскиз выполняют в монохроме, если несколько металлов и других материалов – в цвете. Затем рисунок будущего произведения переносится на картон в натуральную величину. Это дает возможность ясно представить характер чеканки и ее глубину. С картона снимают кальку-шаблон, которая служит копией. С кальки-шаблона рисунок переводят на металл. В случае необходимости ее можно разрезать на отдельные фрагменты. В то же время картон сохраняется и служит контрольным рисунком по уточнению глубины рельефов, проработки формы и фактуры.

Подготовка металла. Согласно эскизу и размерам картона выбирают нужный металл. Размер листа должен быть примерно на 40 мм больше, чем рисунок. Этот запас нужен для отбортовки краев металла при насмолке и удержания пластины в смоле. Лишний металл обрезают ножницами. Приготовленный лист деревянным молотком разравнивают на правочной плите и проверяют его качество, смотрят нет ли трещин, наслоений, расслоения, бугристости и т.д. Если дефектов нет, приступают к следующей операции – переводу рисунка на металл.

Перевод рисунка на металл

Кальку-шаблон приклеивают на пластину, оставляя вокруг запас на отбортовку. В зависимости от толщины и пластичности металла рисунок переводят следующими способами: с помощью специального чекана – канфарника (при толщине металла 0,8 – 1,5 мм). Чекан ведут по контурам рисунка и легкими ударами молотка по канфарнику наносят ряд точек, образующих пунктирную линию, хорошо заметную после снятия кальки. Точки наносят близко друг к другу. Глубокое канфарение нежелательно, ибо последующим этапом работы (расходка контура) точки будет трудно вывести.

Переводят рисунок также ручным расходником с деревянной ручкой при толщине меди или алюминия до 0,6 мм. Расходник ведут по линиям рисунка одним из уголков рабочего конца, сильно прижимая его к металлу. Линии удобнее вести на себя. При этом графитные контуры линий рисунка являются как бы смазкой для отполированного острия расходника, и он легко скользит по кальке, продавливая металл и оставляя хорошо заметную линию расходки. Это дает возможность обойтись без дополнительной операции – расходки контура после канфарения точками.

Перевод рисунка на металл осуществляют и с помощью копировальной бумаги.

В этом случае металл покрывают гуашевыми белилами, через копировальную бумагу переводят рисунок и закрепляют его нитролаком. При выполнении больших работ, портретов, многофигурных композиций этот прием не применяют из-за малой прочности рисунка.

Расходка контура рисунка. На толстом металле сканфаренный контур рисунка проходят чеканами-расходниками различных размеров. На этом этапе работы отдельные точки, оставленные канфарником, превращают в сплошную неглубокую линию-бороздку, отчетливо выявляя на металле изображение рисунка. Для того чтобы линия расходки выглядела ровной с одинаковой глубиной и без забоин, удары молотка должны быть равномерными по силе и частоте. На тонком металле, где рисунок изображения переведен с помощью копировальной бумаги, линию расходки проходят ручным обводным чеканом или чеканами-расходниками с более толстым рабочим концом – бойком.

Отжиг. Этот этап работы выполняется после проходки контура рисунка при наличии сложной композиции. Паяльной лампой пластину нагревают до темно-красного каления и охлаждают. В процессе нагрева металл охлаждается и вновь приобретает вязкость и пластичность. Следует помнить, что процесс рекресталлизации алюминия наступает уже при 100 градусах, задолго до начала красного каления, поэтому на пластине из алюминия и его сплавов перед отжигом мылом наносят риски. По их обугливанию можно судить о температуре рекристаллизации.

Медь после отжига охлаждают в холодной воде, остальные металлы остывают при комнатной температуре. Затем с металла крацовкой снимают окалину, промывают и просушивают.

Насмолка. Пластину с расходкой переворачивают на обратную (тыльную) сторону расходки, отбортовывают оставленные края и опускают заготовку в предварительно разогретую смолу.

Важно проследить, чтобы между слоем смолы и металлом не оставалась воздушная прослойка, которая может привести к разрыву металла при выколотке рельефа. В процессе необходимо строго соблюдать безопасность труда и обязательно надевать брезентовые рукавицы.

В металлических ваннах с помощью электронагревателя смолу разогревают. Нагрев можно производить и в деревянных ящиках паяльной лампой под вытяжными установками или зонтами. Разогретую смолу хорошо размешивают металлической лопаткой, чтобы наполнитель равномерно заполнял всю массу смолы, а не только нижние ее слои. После насмолки пластине дают остыть и приступают к выколотке рельефа.

Выколотка рельефа, опускание фона. Выколотку рельефа производят с тыльной стороны расходки.

При крупных работах закругленными бойками чеканных молотков, специально сделанными деревянными или металлическими чеканами, бобобшниками.

При мелких работах выколотку рельефа производят чеканами и маленькими молотками.

Для выколотки крупных работ (панно, декоративные решетки с чеканными вставками, настенные композиции и другие), чаще всего применяют мешки с песком.

Работать на мешках с песком удобнее, так как можно постоянно проверять точность вытягиваемого рельефа на лицевой стороне, экономится время, ибо опускается операция насмолки, отбела, а при достаточном опыте достигается равноценная проработка деталей рельефа чеканки.

Произведения со множеством орнаментов, а также мелкорельефные со шрифтами – гербы, портреты, медали нужно выполнять только на смоле или свинцовой подкладке.

После выколотки основного рельефа делают вторичный отжиг, пересмолку пластины на обратную сторону, опускание и выравнивание фона, а также уточняют с лицевой стороны рельеф.

Затем, если необходимо, на отдельные детали наносят фактуру, тщательно прорабатывают все части и отдельные детали чеканки. После этого чеканку снимают со смолы и очищают.

Изделия из меди и латуни отбеливают в соляной или серной кислоте. Изделия из алюминия отбеливают в теплом растворе двууглекислой соды или едкого натра, промывают водой, протирают пемзовым порошком, вновь промывают и просушивают в чистых древесных опилках.

Отделочные работы. Отделочные работы являются заключительной операцией. Они включают в себя патинирование или оксидирование, шлифовку, полировку, насадку изделия на основу или монтаж, сборку отдельных фрагментов в единое целое, нанесение защитного антикоррозийного слоя.

Чеканка оброна

Чеканка оброна применяется в тех случаях, когда необходимо получить особенно четкую и ясную чеканную форму. В основном чеканят отливки, полученные при литье в земляные формы. Такие виды литья как кокильное, точной чеканки не требуют, так отливки в этом случае получаются очень точные и четкие.

Различают следующие виды литья, которые подвергаются чеканке:

1. художественное литье из алюминиевых и магнитных сплавов;

2. бронзовое статуарное и декоративное литье;

3. ювелирное литье из драгоценных металлов (золото, серебро);

4. декоративное литье из никелевых сплавов (мельхиора, нейзильбера);

5. чугунное художественное литье (из ковкого чугуна);

6. литье из цинковых сплавов в земляные формы; отливки из литейных латуней.

Для чеканки литья применяют те же инструменты и приспособления, что и для листовой чеканки, за исключением крюков и трещоток. Набор форм чеканов тот же, что и при чеканке по литью, за исключением канфарников, которые при чеканке литья используются только для набивки фактуры, так как необходимость в переводе рисунка здесь отпадает. При чеканке литья почти не применяются пуансоны.

Литье, подлежащее чеканке, очищают от формовочной смеси на крацовочных станках или вручную, отжигают до температуры красного каления, отбеливают, промывают и просушивают.

Чеканку литья начинают с устранения следов литника. Если литник поставлен правильно – с внутренней или оборотной стороны изделия, то его следы легко удаляются напильником и зачеканиваются.

В некоторых случаях следы литника оказываются на лицевой стороне изделия, тогда необходимо сечками или зубилом осторожно срубить излишек металла и прочеканить форму подобранными чеканами. Если литник поставлен неудачно, необходимо вырубать рельеф или воспроизводить недостающие элементы орнамента.

На отливках, выполненных в кусковых формах, всегда остается более или менее заметный обслой. В местах стыка кусков его также срубают и зачеканивают.

На пустотелых отливках сложной формы часто бывают отверстия от знаков стержней. Такие отверстия рассверливают и в полученные цилиндрические отверстия вставляют на резьбе пробки и их зачеканивают.

Пробки вытачивают из такого же материала, из какого была произведена отливка. Лучше всего для этой цели использовать крупные литники или специально отлитые цилиндрические болванки.

Пробки, изготовленные из такого же материала, после их зачеканки и отделки всей фигуры становятся совершенно незаметными.

Часто приходится исправлять брак литья – раковины, неслиты, облои, наросты и другие дефекты. В этих случаях на отливках образуются более или менее заметные выступы. Их также аккуратно срубают сечкой и зачеканивают – сначала шероховатыми чеканами с крупным зерном, чтобы затянуть и сравнять дефект, восстановить основную форму, а затем уже отделывают гладкими или матовыми чеканами, в зависимости от характера и фактуры всего рельефа и в соотвествии с замыслом скульптора.

При окончательной чеканке литья очень точно подбирают чеканы по форме боя и его фактуре, чтобы возможно было лучше выразить характер изображаемого – нежность лепестков, сочность плодов, пышность цветов или, наоборот, упругость и блеск металла и т.п. В этих целях применяют, кроме чеканов, напильники, рифлевки, надфили, шаберы и воронила для получения гладких, полированных поверхностей.

При чеканке и отделке художественного литья возможно применение бормашин с гибким шлангом с набором различных стальных и абразивных шарошек, которые облегчают труд обработки и отделки литья. Шарошками легко удаляют наплывы, наросты, следы литников, поверхности придают разнообразную фактуру, которую невозможно достичь чеканами.

Чтобы получить сплошные, равномерно матовые, бархатистые поверхности применяют обработку пескоструйными установками с различной величиной зерен песка. Крупнозернистый песок дает красивые шероховатые отделки. Мелкий песок придает поверхности тонкую матовую бархатистость.

Чеканные работы из листа отличаются по своей технологии и дают различный художественный эффект. Основными видами чеканных работ из листа являются плоскостые чеканнные изделия, выполненные только расходкой.

Расходка может быть выполнена как с лицевой, так и с оборотной стороны, или с изнанки. Изделия, выполненные с лицевой стороны похожи на гравировку.

Расходка с изнанки часто применяется современными художниками.

Расходка с просечкой или выпиловкой фона является довольно простым и в то же время эффективным видом художественной обработки металла.

Расходка с просечкой создает ажурные, легкие металлические кружева. Этот прием часто применяют в декоративном искусстве для выполнения изделий из листового серебра, меди, железа. Чеканка без узоров представляет собой набивку фактуры рисунчатыми чеканами, пурошником или бобошником.

Расходка с опусканием фона является распространенным приемом, который применяют для различных декоративных изделий и ювелирных изделий.

Расходка с легкой выколоткой рельефов с изнанки. Благодаря этому приему на предмете получается рисунок не в виде однообразных линий, а в виде рисунка легкого, сочного, живого. Линия на рисунке становится то плотной и непрерывной, то переходит в отдельные быстрые штрихи. Таким приемом выполняли изделия из серебра – чеканные блюда и др.

Кроме того, выполняют рельефную чеканку с полной обработкой рельефа различной высоты и степени деталировки. Это вид чеканки применяли как мастера далекого прошлого, так и современные.

Существует чеканка без насмолки крупных декоративных рельефов из листового алюминия, меди, железа, а также чеканка с применением эмали. Примером чеканных работ в сочетании с выколоткой является русская золотая и серебряная посуда 16-17 веков – ковши, братины, чарки. Их выколотка, а ковшах ковка проведена очень точно.

Большинство этих сосудов обильно покрыто чеканкой, в которой применен высокий рельеф, гладкие поверхности орнаментированы мелким ювелирным узором.

Чеканка объемных изделий скульптурного типа из драгоценных металлов представляет собой выколотку с последующей чеканкой.

Чеканка объемных форм

Полые объемные формы для чеканки – кубки, вазы, стаканы и др., получают из металлической пластины путем штамповки, выдавливания симметричных частей предметов на токарных станках по деревянным шаблонам или свободной ручной выколоткой.

Рисунок, выполненный по фрагментам или на бумажной разветке формы изделия, канфарением переносят на объем. Полый сосуд, например кубок, заливают смолой.

Сканфаренный контур рисунка проходят расходником, затем из кубка удаляют смолу, отжигают, отбеливают, промывают и высушивают.

Далее следует вытяжка рельефа рисунка или орнамента с внутренней стороны кубка. Эта операция выполняется специальными ударными инструментами – крюками и трещотками.

В зависимости от применяемого инструмента работу производят разными способами.

Если используют крюки, объемный предмет укладывают на верстак, под который подкладывают мешок с песком. Затем рабочий конец крюка – бой вводят во внутреннюю полость формы, ставят боек на участок выколачиваемого рельефа и ударяют молотком по штанге крюка. Передвигая боек крюка по внутренней поверхности объемной формы, постепенно выколачивают до нужной высоты весь рельеф. Затем внутреннюю полость вновь заливают смолой и приступают к осаживанию фона, уточнению подсадкой рельефа рисунка, нанесению фактуры и т.д., выполняя работу уже обыкновенными чеканами.

Операция повторяется несколько раз, пока не будут закончены чеканные формы. После окончания начинают отделку.

Применяя трещотку, ее зажимают рабочим концом в стуловые тиски или забивают в деревянный чурбан. Объемный предмет, например вазу держат в левой руке.

Рабочий конец трещотки направляют внутри сосуда на участок, рельеф которого нужно поднять, и молотком, который находится в правой руке, довольно сильно ударяют по штанге трещотки.

Работать приходится на ощупь, особенно если ваза имеет тонкое горлышко, проверять результат после каждого удара. Чтобы облегчить эту работу, изготовляют трещотки с указателем – специальным приспособлением, которое указывает место удара бойка при ударе по штанге.

Работы по выколотке рельефа на объемных предметах требуют определенных навыков и опыта. Иногда рельеф для объемных предметов исполняют на плоскости (развертке), а затем монтируют на изделие. Крепят готовый рельев заклепочными соединениями, пайкой, эпоксидным клеем.

Дифовка

Дифовка – это способ холодной обработки (выколотки) листового металла молотком, в результате которого металл приобретает нужную форму.

В старину мастера изготовляли из листового золота и серебра кубки, чаши, ковши, отделанные чеканкой, гравировкой и драгоценными камнями. Из стали этим приемом изготовляли рыцарские доспехи, щиты, шлемы и латы. Дифовку применяют для изготовления барельефов и объемной скульптуры, трубопроводов, больших котлов и т.д.

Виды дифовки: свободная ручная выколотка, выколотка по модели, механизированная дифовка.

Свободная ручная выколодка представляет собой способ, которым из листового металла создают полое объемное изделие. Он включает три основные процесса:

1. расплющивание заготовки, т.е. увеличение ее за счет уменьшения толщины;

2. сгибание заготовки – сжатие вогнутой стороны и растяжение выпуколой;

3. осадка металла – увеличение толщины его поперечного сечения в результате удара.

Расплющивание производят молотком на небольшом участке листа, лежащего на наковальне. Толщина металла в том месте уменьшается, раздается вширь, и лист начинает деформироваться в сферическую поверхность, так как нетронутые его края не дают возможности раздаться в стороны.

Сгибание выполняют стальным или деревянным молотком на ребре наковальни. Оно может быть под углом, по прямой, дуге или радиусу. В качестве опоры выбирается ребро фасонной наковальни соответствующей формы. При сгибании происходит также и вытяжка металла.

Осадка предполагает предварительную гофрировку заготовки, а затем осаживание гофры стальным или деревянным молотком на наковальне. Низкие и широкие гофры осаживаются легче.

Губки плоскогубцев для гофрировки или специальных гофрилок должны быть отполированы и закалены. Такой инструмент не оставляет царапин и повреждений на поверхности заготовки. При ручной дифовке применяются различные ударные и опорные инструменты.

Ударный инструмент – это молотки, изготовленные из твердых пород дерева, таких как дуб, клен, самшит, береза, граб. Изготавливают молотки и из резины, цветных металлов, кости, стали. Дифовку лучше выполнять неметаллическими молотками, так как на его поверхности не остается царапин, засечек, забоин и иных следов от ударов. Резиновые молотки служат для выколотки и выглаживания важных участков заготовки. Стальные молотки бывают разных форм – плоские, выпуклые, шаровидные и т.п. Молотки-наводильники служат для посадки гофр, гладильники – для правки и проковки поверхностей заготовки, шаровые – для выколотки вогнутых и выпуклых форм. Их бойки должны быть тщательно отполированы, чтобы не оставлять засечек и царапин.

Опорный инструмент представляют наковальни, плиты различных форм для правки и гибки листового металла, шпераки с двумя плечами различной формы – плоскими, конусными, округлыми концами. Кроме того к опорному инструменту относятся стойки, служащие для обработки сложных по форме изделий, массивные стойки с выпуклой поверхностью для выколотки и проковки полых изделий – амбусы. Используют слесарные инструменты – зубила, ручные ножницы, напильники, шаберы, плоскогубцы, круглогубцы, гофрилки, мерительный инструмент, чертилки, ножовки и др. Свободной выколоткой выполняют в металле первые авторские образцы. Этот процесс трудоемкий и длительный, поэтому, если есть возможность, его заменяют другими, более производительными приемами – дифовкой по модели, давкой на станке.

Выколотку по моделям применяют в работе над монументальной скульптурой, при изготовлении барельефов и скульптурно-декоративных композиций экстерьерного характера из меди, латуни, алюминия, нержавеющей стали. Монументы, выполненные выколоткой, долговечнее литых, удобны при перевозке, легки и прочны.

Технология выколотки по моделям

С авторского оригинала, отформованного в гипсе в натуральную величину, снимают кусковую гипсовую форму и изготовляют цементные модели головы, торса, рук и т.д. Для сильно профилированных деталей фигуры – лица, кисти, руки и т.д. отливают баббитные модели. Для сложных и ответственных по рельефу деталей отливают дополнительно баббитовые формы, которые служат матрицами для уточнения рельефа при выколотке.

Все металлы, кроме алюминия, предварительно отжигают, отбеливают, промывают и просушивают.

Выколотку отдельных деталей или частей фигуры выполняют на металле различной толщины: для цветного 1 – 2 мм, для нержавеющей стали 0,5 – 1 мм. Площадь листовой заготовки рассчитывают с учетом вытяжки и посадки, измерения производят рулеткой или стальной линейкой по отгибу модели.

Листовой металл накладывают на кусковую форму, обжимают, закрепляют проволокой или куском веревки и производят выколотку вначале резиновыми, а затем деревянными и другими молотками.

Затем заготовку повторно отжигают, нагревая ее до темно-красного каления, если она изготовлена из меди, стали или латуни.

Алюминий отжигают осторожнее – до почернения предварительно нанесенных мылом рисок. Очищенную от окалины заготовку вновь накладывают на модель, закрепляют и выколотку повторяют. В сложный случаях профилировки операцию повторяют несколько раз. С лицевой стороны заготовку утоняют стальными чеканами. Для этого ее заполняют смолой, после ее застывания прочеканивают и наносят фактуру.

Сборку деталей и монтировку фигуры начинают с подгонки и пропиловки краев деталей между собой. Излишки металла обрезают ножницами и опиливают напильниками, затем листы подгоняют встык, сваривают, швы прочеканивают. После этого фигуру монтируют на стальной каркас. На внутренней ее поверхности приваривают специальные камеры из того же металла.

К ним через текстолитовые прокладки, которые нужны, чтобы не образовались термопары, крепят стальной каркас.

Операции по отделке – патинирование, оксидирование, шлифовку, полировку производят в соответствии с замыслом автора и в зависимости от материала, из которого выполнена дифованная скульптура.

Применение художественной чеканки

В настоящее время художественная чеканка применяется в следующих областях: чеканка серийной или массовой продукции, выполненной литьем. Иногда это может быть неполная проработка – подчеканка рельефа, подчеркивание отдельных элементов расходной, шабровка и т.п.

Чеканка моделей под литье, которые могут выполняться из листа или с предварительной лепкой, отливкой и путем чеканной проработки литья. Эта работа, как правило, требует незаурядного мастерства.

Чеканка уникальных художественных изделий, начиная от ювелирных и кончая крупными монументальными произведениями, которые могут выполняться как техникой чеканки с листа, так и литьем или оброном с последующей чеканкой. Эти работы требуют художественного вкуса и мастерства.

Многие работы в чеканке представляют собой большие декоративные панно, предназначенные для убранства интерьера и экстерьера общественных зданий, они не только дополняют замысел архитектора, но и содержат глубокие идеи, значимые художественные образы. Графичность и скульптурность чеканных орнаментов, придает особую торжественность украшаемому предмету, усиливает выразительность металла.

Свет, играя на выступающих частях рельефа, обогащает его цвет. Тени в глубине скульптурной формы подчеркивают пластику.

Металл начинает "играть" в объемах сосуда, скульптуры или высокого барельефа.

Чеканка ставит мастера в тесную связь с материалом. Как рисовальщик, он уточняет рисунок изображения. Как скульптор, он лепит объем. Чеканка является для многих любителей и профессионалом одним из любимых способов художественной обработки металла.

Кроме того, изготавливают чеканку моделей для гальванического покрытия, чеканку басменных досок, бронзовых и стальных штампов, прессформ.

Басма

Басма как вид художественной обработки металла известен с древних времен и является своеобразным развитием и усовершенствованием чеканки.

С 12 века он находит применение при изготовлении окладов икон, книжных переплетов, сундуков, ларцев и т.д.

Вместо многократных ударов чеканом, необходимых для изготовления сложной формы применялись фигурные чеканы – пуансоны, производящие тиснение. Достаточно одного удара пуансона, чтобы сообщить металлу соответствующую форму.

Для тиснения басмы отливают басменную доску – матрицу из бронзы или изготавливают обронной техникой из стали.

Басменные доски являются развитием техники тиснения, они заменяют чеканку. Наивысшего расцвета басма достигает в 17 веке.

Басменная доска представляет собой невысокий монолитный металлический барьер с мягкими, плавными формами без острых краев, углов, резких выступов, которые прорывают металл при теснении. Общая высота рельефа может достигать 4 – 6 мм на стальных матрицах и 6 – 12 на бронзовых.

Процесс изготовления матрицы

Матрица изготовляется литьем из медных сплавов с последующей тщательной чеканкой или обронной техникой из стальной заготовки, тоже прочеканенной.

Оборотная сторона матрицы должна быть плоской, ровной и плотно лежать на верстаке.

Технология тиснения басмы состоит в следующем. На матрицу кладется тонкий лист металла, толщина которого обычно не превышает 0,2 – 0,3 мм. Этот лист тонкого металла предварительно отжигают, отбеливают, шлифуют, полируют и обрезают, оставляя небольшой запас по периметру. Этот запас необходим для закрепления басмы на основу. Затем сверху накладывают прокладку из листового свинца.

По этой свинцовой подушке по этой подушке наносят удары деревянным молотком или осуществляют давление винтовыми и ручными прессами мощностью 5 – 10 т. Под действием силы пластичный свинец вдавливается во все углубления матрицы, точно повторяя ее рельеф. Такие же изменения претерпевает и металлический лист, зажатый между матрицей и свинцовой прокладкой. После тиснения свинец удаляют и с матрицы снимают басму – тонкий рельеф, точно производящий все детали матрицы, включая и фактуру. Рисунок на басме получается более мягким, сглаженным. Разница эта зависит от толщины листа, который применили для тиснения. Чем толще металлический лист, тем расхождение больше. Для устранения этого недостатка тиснения, уменьшения расхождения и для того, чтобы сделать рисунок на басме более четким и ясным, басменные доски-матрицы чеканятся несколько резче и суше, чем этого требует характер воспроизводимого узора.

В искусстве с древних времен басмы применялись для оковки различных изделий – иконостасов, рам и фонов икон, переплетов книг и др. Основу изделия делали из дерева и на нее набивали мелкими гвоздями басму, которая полностью покрывала деревянную основу и превращала изделие как бы в чеканное.

Басму можно изготовить из мягких пластичных материалов – серебра, золота, алюминия, меди.

Серебро, латунь и некоторые другие более жесткие материалы требуют одного или двух промежуточных отжигов и повторных тиснений. Повторные тиснения с отжигом необходимы и для тиснения высоких рельефов и из чистых материалов.

При повторном тиснении рельеф, образованный на заготовке, должен точно совпадать с рельефом матрицы, так как даже при небольшом несовпадении выступающие элементы рельефа сминаются и заготовка портится.

При повторяющемся орнаменте матрицу изготовляют только для одного раппорта. В процессе тиснения заготовку передвигают и вновь производят ее оттиск.

В настоящее время при массовом производстве художественных изделий из металла применяется холодная листовая штамповка на прессах.

Штамповка позволяет с большой точностью воспроизводить авторский образец крупными сериями. Дает возможность получать тонкостенные детали с чистой поверхностью одинаковых размеров и веса, не требующие никакой последующей доработки.

Существенно повышает экономический эффект производства, так как исключены ручные операции и резко повышается производительность труда. В процессе производства изделий высококвалифицированные ювелиры и чеканщики заменяются менее квалифицированными рабочими.

Для листовой штамповки можно использовать металлы и сплавы, способные пластически деформироваться в холодном состоянии.

Это, в первую очередь, драгоценные металлы – золото, серебро, затем цветные металлы – медь и ее сплавы (томпак, латуни), никелевые сплавы, алюминий с его деформируемые сплавы; черные металлы – мягкие, малоуглеродистые стали и некоторые легированные стали.

Штамповка выполняется при помощи специальных инструментов – штампов, которые бывают различных конструкций в зависимости от назначения и состоят из рабочих элементов – пуансона, матрицы и вспомогательных частей – прижимов, снимателей, ограничителей, направляющих и др.

Различают штампы простого действия, предназначенных для выполнения какой-либо одной операции (вырезки, гибки и т.д.), и многооперационные штампы, которые могут выполнять несколько операций за один рабочий ход.

Матрицы и пуансоны, как правило, изготовляют из инструментальной стали с последующей закалкой. Остальные вспомогательные части штампов отливаются из чугуна или стали (плиты) или их делают из конструкционных сталей.

Content

Художественная обработка металла
Чеканка

Материалы и инструменты для чеканных работ

Инструменты и приспособления

Приспособления, оборудование и дополнительное оснащение для чеканных работ

Технология чеканки

Перевод рисунка на металл

Чеканка оброна

Чеканка объемных форм

Дифовка

Технология выколотки по моделям

Применение художественной чеканки

Басма

Процесс изготовления матрицы